Annuncio Cruciale dagli Stati Uniti: Nuovo Traguardo nella Superconduttività ad Alta Temperatura

Il 13 agosto 2024, il team di ricerca della State University of New York a Buffalo ha annunciato un'importante innovazione nella superconduttività ad alta temperatura. Questa scoperta riguarda un filo superconduttore ultra-efficiente basato su ossido di bario e rame a terra rara (REBCO), che rappresenta il segmento di filo superconduttore ad alta temperatura con le migliori prestazioni a livello mondiale. Questo articolo esamina le implicazioni di questo progresso, le caratteristiche del nuovo filo e le sue potenziali applicazioni future.

Una Nuova Rivelazione nella Superconduttività

Il 13 agosto 2024, il team di ricerca della State University of New York a Buffalo ha annunciato una scoperta significativa nel campo della superconduttività ad alta temperatura. Hanno presentato i risultati della preparazione di un filo superconduttore ultra-efficiente basato su ossido di bario e rame a terra rara (REBCO). Questo nuovo filo è il segmento di filo superconduttore ad alta temperatura con le migliori prestazioni a livello mondiale e presenta un notevole miglioramento dell'indice di rapporto costo-efficacia.

Che Cos'è la Superconduttività?

La superconduttività è una proprietà dei materiali che consente di avere resistenza zero e antimagnetismo completo (effetto Meissner) a una temperatura di transizione specifica. Questo fenomeno ha potenziali applicazioni in trasmissione di energia, immagini mediche, treni a levitazione magnetica, calcolo quantistico, e altri campi. La superconduttività ad alta temperatura è considerata il "gioiello della corona" della fisica della materia condensata.

Le Nuove Prestazioni del Filo Superconduttore

Il nuovo filo HTS annunciato è in grado di operare in tutti i campi magnetici e temperature di funzionamento che vanno da 5K (-268℃) a 77K (-196℃). A 4.2K, il filo può trasportare una corrente di 190 milioni di ampere per centimetro quadrato senza campo magnetico esterno e 90 milioni di ampere per centimetro quadrato sotto un campo magnetico di 7 Tesla. Anche a 20K (-253℃), il filo può sostenere più di 150 milioni di ampere per centimetro quadrato senza campo esterno e oltre 60 milioni di ampere per centimetro quadrato sotto un campo di 7 Tesla. Questa temperatura di 20K è anche l’attesa temperatura di applicazione per la fusione nucleare commerciale.

Implicazioni e Futuro della Superconduttività

I risultati sono stati pubblicati nell'ultimo numero di Nature Communications. Oltre al team della State University of New York a Buffalo, hanno partecipato ricercatori della McMaster University in Canada e del laboratorio congiunto del Dipartimento di Fisica dell'Università di Salerno e dell'unità CNR-SPIN a Salerno. Secondo Amit Goyal, il corrispondente autore dello studio, questi risultati possono guidare l'industria verso un'ulteriore ottimizzazione delle tecnologie di deposizione e delle condizioni di produzione, migliorando significativamente il rapporto costo-efficacia dei conduttori rivestiti commerciali.

Goyal ha aggiunto che i risultati mostrano che il filo HTS commerciale ottimizzato ha ancora significativo potenziale di miglioramento delle prestazioni, il che potrebbe portare a una riduzione dei costi.