Китай представил первый в мире всеобъемлющий отчёт о высокотемпературных сверхпроводниках REBCO

Китай опубликовал первый в мире всеобъемлющий отчёт о высокотемпературных сверхпроводниках, что свидетельствует о быстром прогрессе страны в области, считающейся ключевой для будущих прорывов в энергетике и технологиях.

Отчёт, выпущенный в понедельник Институтом физики Китайской академии наук, посвящён типу сверхпроводника, известному как REBCO (оксид редкоземельного бария и меди).

Сверхпроводники — это особые материалы, способные проводить электричество без какого-либо сопротивления, а значит, без потерь энергии в виде тепла. Они также способны создавать очень сильные магнитные поля, что делает их незаменимыми для применения в самых разных областях — от медицинской визуализации до ядерного синтеза.

Традиционные сверхпроводники необходимо охлаждать почти до абсолютного нуля (около минус 269 °C) с помощью жидкого гелия, что дорого и сложно. Однако высокотемпературные сверхпроводники, такие как REBCO, могут работать при температуре около минус 196 °C — температуре жидкого азота, что делает их дешевле и проще в использовании в больших масштабах.

Согласно отчёту, Китай добился значительных успехов в производстве сверхпроводящих лент REBCO с 1990-х годов. Эти ленты уже применяются в таких проектах, как модернизация городских электросетей в Шанхае и Шэньчжэне (провинция Гуандун), а также в медицинских устройствах, высокоскоростных поездах и экспериментальных термоядерных реакторах.

Но эксперты предупреждают, что проблемы остаются. Ленты REBCO состоят из нескольких слоёв, и обеспечить их стабильное производство высокого качества сложно. В отчёте определены 10 ключевых технических проблем, которые необходимо решить для расширения их использования, особенно в крупномасштабных энергетических системах и передовых исследовательских установках.

«Внимательно изучив каждый слой материала, мы точно определили, где возникают узкие места в производительности и как их преодолеть, — сказал Фан Чжун, директор Института физики. — Это даёт нам чёткую дорожную карту для превращения перспективных материалов в надёжные технологии».

Эксперты заявляют, что развитие высокотемпературных сверхпроводников может преобразовать энергетику и научные исследования.

«От фундаментальных исследований до прикладной инженерии инновации в этих материалах стимулировали значительный прогресс, — сказал Сун Юньтао, заместитель директора Хэфэйских институтов физических наук. — Мы стали свидетелями революционного развития ядерного синтеза наряду с переходом от медных катушек к имитационно-медным материалам, затем к низкотемпературным сверхпроводникам, а теперь к высокотемпературным сверхпроводникам».

«Китай сейчас находится на переднем крае как в области ядерного синтеза, так и в области высокотемпературных сверхпроводников, и объединение этих двух направлений может привести к ещё более масштабным прорывам», — добавил он.

Отчёт публикуется в то время, когда страны по всему миру активно инвестируют в передовые материалы и технологии чистой энергетики, подчёркивая стратегическую важность сверхпроводников в XXI веке.