Científicos chinos logran récord mundial con bobina superconductora de 44,86 teslas
Un equipo de investigadores del Laboratorio de Campo Magnético Alto de los Institutos de Ciencia Física de Hefei de la Academia China de Ciencias ha desarrollado una bobina superconductora de alta temperatura de tipo bolsillo que alcanzó un campo magnético combinado récord de 44,86 teslas, estableciendo un nuevo hito en la tecnología de campos magnéticos intensos.
El equipo, liderado por Kuang Guangli y Jiang Donghui, ha logrado un avance significativo en la generación de campos magnéticos de alta intensidad utilizando tecnología superconductora de fabricación nacional, según informó la Academia China de Ciencias.
La bobina, fabricada con cintas de REBa₂Cu₃O₇₋ₓ (REBCO) producidas domésticamente, generó 28,20 teslas en campo cero dentro de un baño de helio líquido y produjo 10,36 teslas adicionales dentro del campo magnético estacionario de 34,5 teslas del imán WM5 refrigerado por agua.
Los campos magnéticos estacionarios de alta intensidad son fundamentales para la investigación de frontera en ciencia de materiales, física y biología, permitiendo a los científicos observar nuevos fenómenos y explorar nuevas leyes de la materia. El material superconductor REBCO se ha convertido en una de las opciones óptimas para desarrollar dispositivos que generen campos magnéticos más intensos, debido a su alta capacidad de transporte de corriente y propiedades mecánicas favorables.
En este trabajo, los investigadores adoptaron una técnica de bobinado sin aislamiento (NI) para la bobina y llevaron a cabo un diseño sistemáticamente optimizado que aborda los desafíos electromagnéticos, de estrés y térmicos encontrados durante la operación de campo alto de la bobina HTS de inserción. Durante el bobinado se introdujo un método de seguimiento dinámico por láser para garantizar la planitud y la integridad estructural de la bobina.
Al ajustar el grosor de la capa de estaño y optimizar la temperatura y presión de soldadura, los investigadores desarrollaron una unión interna con una resistencia tan baja como 65 nΩ·cm² a 77 K, lo que redujo significativamente la pérdida de calor.
Para mejorar aún más la estabilidad térmica, se utilizó nitruro de aluminio como material aislante para mejorar la disipación de calor, y se aplicó un método de conexión de electrodos flexible para aumentar la estabilidad bajo campos altos.
Este trabajo sienta una base técnica sólida para el desarrollo de imanes de campo aún más alto en el futuro, posicionando a China a la vanguardia de la investigación en superconductividad de alta temperatura y tecnología de campos magnéticos intensos.
Los campos magnéticos de alta intensidad son herramientas esenciales en la investigación científica moderna, permitiendo avances en áreas como la resonancia magnética, la física de partículas y el desarrollo de nuevos materiales. El logro del equipo chino representa un paso importante hacia la creación de campos magnéticos aún más potentes que podrían desbloquear nuevos descubrimientos científicos.
