Ученые из Корнеллского университета совершили прорыв в области сверхпроводниковых технологий, разработав инновационный метод одноэтапной 3D-печати. Новейшая разработка представляет собой качественный скачок. Специальные чернила на основе неорганических наночастиц и сополимеров самособираются в процессе печати, а последующая термообработка трансформирует их в пористые кристаллические сверхпроводники. Этот подход позволяет производить сверхпроводники с фантастическими характеристиками, значительно упрощая производственный процесс и открывая новые возможности для различных применений — от медицинских томографов до квантовых вычислительных устройств.
Ключевое преимущество метода заключается в его универсальности — он позволяет создавать структуры с тремя уровнями организации: атомарной кристаллической решеткой, мезоструктурами из блок-сополимеров и сложными макроскопическими формами, такими как катушки и спирали. Разработка открывает доступ к свойствам материалов, которые ранее считались недостижимыми. Наиболее значимые результаты были зафиксированы при печати соединения нитрида ниобия. Благодаря наноструктурированной пористости удалось достичь уровня критического магнитного поля порядка 40–50 тесла — рекордного значения для данного соединения.
Это свойство имеет ключевое значение для создания магнитов на основе сверхпроводников в медицинской диагностике и ряде других высокотехнологичных применений. Важным аспектом исследования стала установленная корреляция между молекулярной массой полимера и свойствами конечного сверхпроводника, что позволяет целенаправленно проектировать материалы с заданными характеристиками. Научная группа уже планирует адаптировать этот метод к другим соединениям. Затем будут исследованы сложные трехмерные геометрии, недоступные классическим методам производства.
А вы знаете, что новый сверхпроводник способен работать в нормальных условиях?