Físicos experimentais do grupo de pesquisa liderado pelo professor Uwe Hartmann na Saarland University desenvolveram um nanomaterial fino com propriedades supercondutoras. Abaixo de cerca de -200 ° C, esses materiais conduzem eletricidade sem perdas, levitar ímãs e pode filtrar campos magnéticos. O aspecto particularmente interessante deste trabalho é que a equipe de pesquisa conseguiu criar nanofios supercondutores que podem ser tecidos em um filme ultrafino tão flexível quanto um filme plástico. Como resultado, novos revestimentos para aplicações que variam de aeroespacial à tecnologia médica estão se tornando possíveis. A Fundação Volkswagen apoiou a pesquisa em seus estágios iniciais; o trabalho está atualmente recebendo financiamento da Fundação Alemã de Pesquisa (DFG)

A equipe de pesquisa estará exibindo seu filme supercondutor em Hannover Messe de 24 a 28 de abril (Hall 2, Stand B46) e procuram parceiros comerciais e industriais com os quais possam desenvolver o seu sistema para aplicações práticas.

O trabalho de pesquisa é um esforço colaborativo envolvendo a equipe liderada pelo Professor Uwe Hartmann na Saarland University e o Professor Volker Presser do Leibniz Institute for New Materials (INM), que também detém a cadeira de materiais energéticos na Universidade de Saarland. Os resultados foram publicados em várias revistas científicas.

Uma equipe de físicos experimentais da Universidade de Saarland desenvolveu algo que - é preciso dizer - parece bastante normal à primeira vista. Parece nada mais do que um pedaço de papel preto carbonizado. Mas as aparências podem enganar. Este objeto despretensioso é um supercondutor. O termo 'supercondutor' é dado a um material que (geralmente em temperaturas muito baixas) tem resistência elétrica zero e pode, portanto, conduzir uma corrente elétrica sem perda. Simplificando, os elétrons no material podem fluir sem restrições através da rede atômica imobilizada fria. Na ausência de resistência elétrica, se um ímã é trazido perto de um supercondutor frio, o ímã efetivamente "vê" uma imagem espelhada de si mesmo no material supercondutor. Portanto, se um supercondutor e um ímã forem colocados próximos um do outro e resfriados com nitrogênio líquido, eles se repelirão e o ímã levitará acima do supercondutor. O termo 'levitação' vem da palavra latina levitas que significa leveza. É um pouco como uma versão de baixa temperatura da prancha dos filmes 'De volta ao futuro'. Se a temperatura estiver muito alta, Contudo, deslizar sem fricção simplesmente não vai acontecer.

Muitos dos materiais supercondutores comuns disponíveis hoje são rígidos, quebradiço e denso, o que os torna pesados. Os físicos de Saarbrücken agora conseguiram empacotar propriedades supercondutoras em um filme fino e flexível. O material é essencialmente um tecido de fibras plásticas e nanofios supercondutores de alta temperatura. 'Isso torna o material muito flexível e adaptável - como filme plástico (ou' filme plástico ', como também é conhecido). Teoricamente, o material pode ser feito em qualquer tamanho. E precisamos de menos recursos do que normalmente são necessários para fazer cerâmicas supercondutoras, então nossa malha supercondutora também é mais barata de fabricar, 'explica Uwe Hartmann, Professor de Nanostructure Research and Nanotechnology na Saarland University.

O baixo peso do filme é particularmente vantajoso. 'Com uma densidade de apenas 0,05 gramas por centímetro cúbico, o material é muito leve, pesando cerca de cem vezes menos do que um supercondutor convencional. Isso torna o material muito promissor para todas as aplicações onde o peso é um problema, como na tecnologia espacial. Existem também aplicações potenciais em tecnologia médica, 'explica Hartmann. O material pode ser usado como um novo revestimento para fornecer triagem de baixa temperatura de campos eletromagnéticos, ou pode ser usado em cabos flexíveis ou para facilitar o movimento sem atrito.

Para poder tecer este novo material, os físicos experimentais usaram uma técnica conhecida como eletrofiação, que geralmente é usado na fabricação de fibras poliméricas. “Forçamos um material líquido através de um bico muito fino conhecido como fieira, ao qual foi aplicada uma alta tensão elétrica. Isso produz filamentos de nanofios que são mil vezes mais finos do que o diâmetro de um fio de cabelo humano, normalmente cerca de 300 nanômetros ou menos. Em seguida, aquecemos a malha de fibras para que sejam criados supercondutores com a composição certa. O próprio material supercondutor é tipicamente um óxido de ítrio-bário-cobre ou composto semelhante, 'explica o Dr. Michael Koblischka, um dos cientistas pesquisadores do grupo de Hartmann.