Os supercondutores podem potencialmente eliminar os ímãs em massa em máquinas que vão desde ressonâncias magnéticas e tomografias computadorizadas até motores elétricos. A pegada? Os supercondutores convencionais de alta temperatura são feitos de metais de terras raras caros e têm um processo de fabricação longo e complicado. Isso fez com que a atenção mudasse para supercondutores fabricados a partir de diboreto de magnésio (ou MgB₂ ), que é leve, barato e mais fácil de fabricar e moldar em formas complexas.
Pesquisas anteriores mostraram que o uso de boro em nanoescala para fazer MgB₂ resulta em melhores características magnéticas. No entanto, o boro comercial em nanoescala é caro. A moagem de bolas, um método popular para refinar boro, introduz impurezas que prejudicam o desempenho do supercondutor. Assim, existe a necessidade de um método de baixo custo para o refino de boro em nanoescala. Agora, em um artigo publicado na Ceramics International , uma equipe de pesquisadores do Shibaura Institute of Technology (SIT), liderada pelo professor Muralidhar Miryala, resolveu esse problema delineando um método totalmente novo, de baixo custo e eficiente para refinar boro.

A equipe usou uma técnica chamada ultrasonicação, uma técnica que emprega ondas de ultrassom para agitar partículas em uma amostra. Primeiro, eles colocaram boro cristalino disponível comercialmente em água destilada. Este foi então submetido a ondas sonoras ultrassônicas de 20 kHz. Os pesquisadores submeteram o boro cristalino ao tratamento ultrassônico por vários períodos de tempo para ver qual período de tempo seria o ideal. As amostras de supercondutores resultantes foram verificadas quanto a impurezas, microestrutura e propriedades magnéticas.

"Descobrimos que nossas amostras de MgB₂ eram cerca de 95% puros, o que é muito superior ao método de moagem de bolas que produziu apenas 75% de pureza. As amostras tiveram uma microestrutura refinada e tiveram uma melhoria de 35% em relação a outros métodos. Tudo isso foi alcançado com apenas 30 minutos de tratamento ultrassônico", diz o Prof. Miryala. Isso torna este novo método de ultrassônico usando água destilada extremamente eficiente no refino de boro sem ter que usar materiais caros. Reduz o custo de fabricação de MgB₂ supercondutores, ao mesmo tempo em que melhoram suas características magnéticas.

De acordo com o Prof. Miryala, "Embora o ultra-som como método tenha sido explorado antes para o refino, tentativas anteriores usaram etanol ou hexano. Isso aumenta o custo do processo. O uso de água destilada reduz o custo enquanto ainda é tão bom ou ainda melhor do que os meios anteriores."

No geral, este estudo representa um passo à frente para tornar os supercondutores facilmente disponíveis para fins comerciais em dispositivos. Além disso, o estudo também traz em foco a técnica de ultra-som, que está atualmente em seus estágios iniciais de desenvolvimento. "Esta nova técnica vai abrir mais caminhos de pesquisa. Outros pesquisadores podem trabalhar na otimização deste método para trazer à tona todo o seu potencial, bem como aplicar esta técnica em seus respectivos campos", comenta o Prof. Miryala. + Explorar mais

Reduzindo os custos de ímãs supercondutores usando ultrassom