Cientistas na Rússia encontram método inovador para controlar qualidade de supercondutores

Este método, sem análogos no mundo, permite registrar as características de transporte em cada ponto de fitas supercondutoras longas e encontrar eficazmente os seus defeitos. Os resultados da investigação foram publicados na revista Superconductor Science and Technology.

Atualmente, várias tecnologias de produção de fitas a partir de materiais supercondutores de alta temperatura estão a ser ativamente desenvolvidas pelo mundo. A uma temperatura acima do ponto de ebulição do azoto líquido (-196 ºC), elas são capazes de passar para um estado de resistência elétrica nula. Esta ocorrência dá acesso a um amplo leque de possibilidades para o uso de supercondutores na engenharia, energia e medicina.

As fitas de condutores representam um compósito complexo, composto por uma camada de material de alta temperatura e por um conjunto de camadas intermediárias finas (vários nanómetros), depositados num substrato metálico flexível. Todas as camadas são cobertas por revestimento de prata e cobre. Devido à complexidade dos processos tecnológicos utilizados na produção, a propriedade de transporte de tais compósitos, isto é, as propriedades de transportar a corrente elétrica sem dissipação de energia (devido à resistência zero), é altamente heterogénea ao longo do comprimento dos condutores. Esta ocorrência requer o controle sem contato das características de transporte das fitas supercondutoras longas (mais de 100 m).

No laboratório de supercondutividade e fenômenos magnéticos do Instituto de Tecnologias Laser e Plasma, da MEPhI, foi testado com sucesso um método único deste controle das características das fitas de compósitos. Baseia-se numa medição precisa da distribuição espacial do campo magnético até à fita supercondutora magnetizada, com a consequente determinação dos defeitos da fita, bem como das áreas com características de transporte reduzidas.

"O método desenvolvido é amplamente utilizado por nós, tanto para investigação relacionada com o estudo das causas dos defeitos em fitas supercondutoras, como na resolução de tarefas práticas, por exemplo, a seleção de partes homogêneas das fitas para o seu posterior uso em dispositivos reais. No nosso laboratório continua-se modernizando o método experimental para expandir as capacidades e melhorar a qualidade dos testes. Num futuro próximo, os testes das fitas supercondutoras serão realizados na presença de um campo magnético, da corrente de transporte e a várias temperaturas. A funcionalidade do método desenvolvido proporcionará oportunidades únicas complementares aos investigadores e tecnólogos", afirma Igor Rudnev, um dos autores do estudo e professor do departamento de física do estado sólido e nanosistemas da MEPhI.