Supravodiče sú materiály, ktoré môžu v porovnaní s tradičnými medenými, alebo hliníkovými káblami  viesť elektrinu efektívnejšie s veľmi nízkymi stratami. Zároveň sa s nich vyrábajú veľmi silné magnety, aké sa používajú napríklad v zdravotníckych prístrojoch s magnetickou rezonanciou (MRI).

Tradičné supravodiče potrebujú extrémne nízke teploty, aby mohli pracovať efektívne (viac než mínus 250 ° C). A to je nákladné na údržbu.

Nové supravodiče pracujú pri vyšších teplotách, ale sú krehké. To obmedzuje ich použitie v priemysle, keďže je zložité, vytvoriť z nich drôty a káble.

Vedci v rámci projektu využili dve nové techniky. Prvou z nich je chemické nanášanie, druhá využíva nanokompozity – zmes materiálov v rozmedzí od jedného do sto nanometrov (1 nanometer je miliardtina metra). Nanokompozity zastávajú úlohu „atramentu“ počas „tlačenia“ vrstiev pások. Výsledkom sú izolované pásky a drôty, použiteľné pri teplote mínus 180 ° C a s potenciálom komerčného využitia.

Koordinátor projektu Xavier Obradors z Ústavu materiálových vied v Španielsku, hovorí: „Je to skutočný prelom vo výrobe supravodičov touto technikou, pretože výrobné náklady budú oveľa nižšie ako u existujúcich metód."

Účastníkom projektu je aj Oddelenie supravodičov Elektrotechnického ústavu SAV. „Naším cieľom je vývoj architektúry nových vodičov s nízkymi stratami pri prenose striedavého prúdu. Výpočtové metódy pre modelovanie elektromagnetických vlastností supravodičov sme upravili pre potreby analýzy vlastností a optimalizácii konštrukcie pripravených pások. Testujeme tiež možnosť výroby supravodivého drôtu s kruhovým prierezom,“ uvádza docent Fedor Gömöry z Oddelenia supravodičov. „Rozvíjame aj nové experimentálne metódy vhodné pre detailnú charakterizáciu pások pripravených alternatívnymi technológiami,“ dodáva vedec.

Energetika a priemysel

Obradors vysvetľuje, že dopyt po supravodivých páskach je veľmi veľký. Projekt podľa neho podporuje aj obnoviteľné zdroje energie, pretože pri prenose elektriny prostredníctvom takto vyrobených káblov dochádza k minimálnym stratám. Ako príklad uvádza veterné turbíny, ktoré by mohli byť dvakrát také produktívne, ako sú teraz.

Dôvodom je, že v súčasnosti veterné elektrárne potrebujú pri premene veternej energie na elektrinu medené cievky. Ich produkčná kapacita je limitovaná ohrevom pri prenose prúdu. Supravodivé cievky takto obmedzené nie sú.

Pásky by mohli pomôcť aj v oblasti jadrovej fúzie, či v zdravotníctve. Pri magnetickej rezonancii sa napríklad používa silné magnetické pole a rádiové vlny, čo vytvára alternatívu k röntgenovým skenerom. Silnejšie magnetické pole, ktoré vedia novovyvíjané vodiče generovať, povedie k vyššiemu rozlíšeniu obrazu.

Obradors dodáva, že proces nanášania má sám o sebe potenciál aj pre iné aplikácie. Nanopovlaky nanášané na textil a elektroniku môžu napríklad slúžiť ako ochrana pred drsným prostredím.

Nová metóda, nové materiály

Metóda EUROTAPES pretvára pôvodný „atrament“ do supravodivých materiálov. Počas procesu sa oddeľujú drobné čiastočky rôznych kovov oxidov od chemických látok, a následne sa nanášajú vrstvy atramentu na seba. Výsledkom je produkcia pások obsahujúcich supravodiče vrstvených s inými materiálmi.

Kľúčovou súčasťou techniky je kontrola štruktúry malých nanočastíc oxidu a stabilita „atramentu". Je tiež dôležité nájsť tú správnu kombináciu supravodivých a nesupravodivých materiálov pre dosiahnutie vlastností, ktoré pásky potrebujú, dodáva Obradors.

Vysvetľuje, že miešanie materiálov pásky posilňuje, čo im umožňuje prepraviť viac elektrického prúdu a zvýšiť silu magnetického poľa, ktoré pásky generujú. Poslednú vrstvu pások tvoria kovové a izolačné materiály, ktoré chránia supravodiče a umožňujú ich bezproblémové kontaktovanie.

Výrobný proces pások je podľa Obradorsa nízkonákladový a produkty môžu konkurovať existujúcim  technológiám v oblasti supravodivosti. „Musíme ukázať, že robíme niečo nové a s pridanou hodnotou."

Projekt končí v roku 2017 a počas posledných dvoch rokov majú výskumníci v pláne zjednodušiť výrobné metódy, nájsť najlepší vodič pre každú aplikáciu a budovať vizuálne systémy kontroly kvality v procese výroby. Vedci dúfajú, že pásky, vyrobené v dĺžkach aspoň 500 metrov ukážu na konci projektu priemyslu, že ich prístup má praktický potenciál.