美國利用納米技術研制超導電線

 據美國合眾社報道，納米技術將有助于發展下一代超導電線，這種電線可以在從電網到磁懸浮列車的所有用電設備上使用。

 超導體可以使電流不受到有效電阻的阻礙，所以它能有效地傳輸很強的電流。但是問題是在發動機或高壓電線產生的強磁場周圍，超導體的超導性將受到破壞。在存在強磁場的情況下，電流通過超導體時會產生磁渦流，從而使電子運動受到電阻阻礙。

 美國田納西州橡樹嶺國家實驗室的研究人員AmitGoyal和同事們在實驗中使用了高溫超導體釔鋇銅氧（YBCO）材料，這種材料可以在液氮溫度下顯示出超導性，比其它的超導材料的臨界溫度高得多。Goyal和同事們發現把非超導性陶瓷鋯酸鋇做成10納米長或寬的點列，有助于克服超導體在強磁場周圍失效的缺點。

 研究人員們在柔軟的金屬基底上生長出YBCO薄膜，和YBCO混合在一起的還有鋯酸鋇納米點。由于鋯酸鋇和超導體YBCO之間的相互作用，這些納米點會自動地排成隊列豎直地穿過YBCO。Goyal說：“超導體中的這種隊列缺陷起到了阻礙磁通量通過的作用，使得超導體在強磁場周圍也能顯示出超導性。”納米點在壓制磁通量的過程中扮演了重要的角色，如果鋯酸鋇顆粒太大，磁場就可以在超導體中通過。麥迪遜威斯康星大學材料科學家DavidLarbelestier說：“這是一個值得關注的進展。”

 這項研究使得高溫超導體首次達到或超過大尺度工業應用的標準，包括發動機、電纜和高強度磁鐵等方面的應用。Goyal希望工業上可以在今后幾年內可以生產出這種有納米缺陷的超導電線來。

 Goyal說：“我們可以設想一下超高效率的、對環境友好的發動機和對電網發展起到革命性改變的地下輸電線路。像紐約這樣擁擠不堪的城市對電力的需求與日俱增，總有一天，電網的輸電能力將達到極限。用超導電線代替現有的電網將是繼續發展的唯一途徑。”

 研究人員們研制出的超導電線只有略大于半英寸長，要想制出以英里計的有實際應用價值的電線還需要進行更多的研究工作。