相比于传统的铜或铝电缆,超导材料是一种具有极低功耗的导电体。同时,超导材料能产生极强的磁性,可用于医疗用的磁共振成像(MRI)扫描仪。
然而,可商用的超导材料需要在极低温度(零下250℃)才能工作,从而导致维护成本高昂。新型高温超导材料很脆,难以形成线材或带材,限制了工业应用。
欧盟资助的项目——EUROTAPES已经开发出了一种没有以上限制的制备超导带材的方法。该方法改造自喷墨打印技术,将超导材料包覆在绝缘线缆里面制得可商用长线缆,使其能在更高温度(零下180℃)下使用。
该项目开发了两项新技术。第一项技术是带材的化学沉积工艺,该技术已申请专利。第二项技术是作为“油墨”的纳米复合材料(尺寸在1至100纳米范围内材料的混合物) “打印”超导带材的方法。
来自西班牙巴塞罗那材料科学研究所的项目协调员Xavier Obradors表示,相比于现有的方法,这项技术大大降低了超导材料的生产成本,这是一个重大的突破。
能源和工业
Obradors解释说,超导带材的需求是非常大的。这项技术还能为可再生能源服务,因为利用这种带材制得的电缆在输电过程中没有电能损耗,而且智能电网中超导带材器件有助于平衡风能和太阳能发电时产生的间歇性电力供应。
Obradors称,超导线材能提高风力涡轮机当前产量的两倍。这是因为目前风力涡轮机使用铜线圈将风能转变为电能,限制了最终能够产生的电能总量,而超导线圈没有这个限制。
他还表示,超导带材还可作为核聚变用的高场磁体。
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