Tanie, długie taśmy nadprzewodzące
Nadprzewodniki to materiały charakteryzujące się niemal całkowitym przewodnictwem (brak oporu elektrycznego) po schłodzeniu do temperatur bliskich zeru absolutnemu. Proces schładzania wymaga określonych warunków, urządzeń i materiałów, a okrycie tzw. nadprzewodników wysokotemperaturowych (HTS) zostało powitane przez producentów elektroniki jako ważny przełom. HTS w rzeczywistości także wymagają niskich temperatur, a termin "wysokotemperaturowe" należy rozumieć relatywnie do tradycyjnych nadprzewodników. Do najintensywniej badanych materiałów HTS należy tlenek itru(III), baru i miedzi (YBCO). YBCO jest szeroko stosowany w przewodnikach powlekanych HTS (CC), elastycznych powlekanych taśmach produkowanych w długościach dziesiątek tysięcy metrów, o ogromnym potencjale dla sektora energetycznego. Jedną z głównych przeszkód stojących na drodze do komercjalizacji technologii jest uzyskanie wysokowydajnych CC dużej długości przy konkurencyjnych kosztach. Europejscy naukowcy zainicjowali projekt "Przewodnik powlekany w ekonomicznym procesie obróbki" (COCON), aby stworzyć nową technologię przewodników powlekanych z YBCO, pozwalającą na ich ekonomiczne wytwarzanie. CC składają się z metalowego substratu, tzw. warstwy buforowej oraz wierzchniej warstwy nadprzewodzącej. Uczestnicy projektu COCON dokonali ważnych technicznych udoskonaleń we wszystkich tych trzech komponentach. Dzięki zastosowaniu jako substratu stopu niklowo-wolframowego o dobrych właściwościach mechanicznych, udało się uzyskać, przy pomocy konwencjonalnych metod produkcji, wysokiej jakości taśmy o długości do 100 metrów. Co ważniejsze, naukowcy uzyskali te same wyniki przy pomocy pierwszego w historii procesu krystalizacji ciągłej. Opracowano nową chemię prekursorów do chemicznego osadzania fazy gazowej (CSD) warstwy buforowej z cyrkonianu lantanu (LZO) i złożono odpowiedni wniosek patentowy. Konsorcjum dokonało znaczącego przełomu w dziedzinie osadzania warstwy nadprzewodzącej YBCO, posługując się metodą CDS. Większość firm korzysta z kosztownych technik próżniowego osadzania fizycznego (PVD), przynajmniej w przypadku niektórych warstw CC. Dzięki pracom optymalizacyjnym naukowcom biorącym udział w projekcie COCON udało się po raz pierwszy wykazać możliwość stosowania powłok atramentowych do osadzania warstw buforowych. Wyniki tych prac także objęto wnioskiem patentowym. Sektor przewodników powlekanych HTS może skorzystać z nowych osiągnięć dokonanych w ramach projektu COCON, znacząco zmniejszając swoje koszty. Nowe technologie mogą znaleźć zastosowanie w generatorach, silnikach i kablach, jak również w magnesach i innych urządzeniach.
