Phát minh cáp siêu dẫn nhiệt độ cao loại nhỏ gọn

Một nhà nghiên cứu tại Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ quốc gia Hoa Kỳ (NIST) vừa phát minh ra phương pháp sản xuất cáp siêu dẫn nhiệt độ cao (HTS) nhỏ gọn và linh hoạt hơn so với loại cáp HTS hiện đang được lắp đặt trong các lưới điện đồng thời vẫn đảm bảo truyền được dòng điện có cường độ bằng hoặc lớn hơn. Loại cáp này có thể sử dụng cả trong mạng điện cũng như trong các thiết bị khoa học và thiết bị y tế, thậm chí cho phép ứng dụng truyền tải năng lượng bằng vật liệu HTS trong quân sự.

Được miêu tả trong một bài báo online, phương pháp mới này bao gồm dây dẫn vỏ HTS cuộn quanh một lớp lõi bằng đồng. Lớp siêu dẫn được cuộn theo hình xoắn ốc theo các hướng qua lại. Loại cáp ban đầu đường kính ngoài 6,5mm truyền được dòng điện 1200 ampe; loại cáp thứ hai đường kính 7,5mm truyền được dòng điện 2800 ampe. Những cáp siêu dẫn này có đường kính gần bằng 1/10 đường kính của cáp HTS chuyên dụng trong mạng điện hiện nay. Trong khi đó đường dây truyền tải điện tiêu chuẩn thường hoạt động với dòng điện dưới 1000 ampe.

Vật liệu HTS với nito lỏng hoặc khí heli có thể dẫn điện mà không có trở kháng,đảm bảo nhiệt độ thấp hợp lý (dưới 196 độ C) được sử dụng để tăng hiệu suất trong mạng điện.

Người phát minh ra loại cáp này là ông Danko van der Laan một nhà khoa học thuộc trường Đại học Colorado đang làm việc tại NIST. Ông cùng với các đồng nghiệp tại NIST đã chứng minh tính khả thi của phát minh này bằng việc chế tạo một số cáp và kiểm tra khả năng hoạt động của chúng. Mặc dù những cáp ban đầu được cuộn bằng tay, một vài nhà sản xuất cho biết việc sản xuất hàng loạt là hoàn toàn có thể.

Các nhà nghiên cứu tại NIST đang phát triển cáp HTS nhỏ gọn ban đầu để ứng dụng cho lĩnh vực quân sự, vốn yêu cầu thiết bị nhỏ, nhẹ và linh hoạt để có thể kéo đường dây qua các cáp điện ở những chỗ cong hẹp. Ngoài truyền tải điện, loại cáp này cũng có thể sử dụng cho các máy biến thế siêu dẫn, máy phát điện và các thiết bị dự trữ năng lượng từ trường. Cáp cũng có thể sử dụng trong các nam châm từ trường mạnh cho các ứng dụng y tế như liệu pháp proton trong điều trị ung thư.

Công trình nghiên cứu được hỗ trợ một phần bởi Bộ Năng lượng Hoa Kỳ.

Kim Anh (theo sciencedaily.com)