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Científicos del CSIC logran hacer crecer de forma ultrarrápida las capas superconductoras y a bajo coste

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Los superconductores de alta temperatura se utilizan en turbinas eólicas, generadores industriales, almacenamiento de energía y equipos de resonancia magnética nuclear. Ahora, un equipo científico del CSIC, en colaboración con investigadores de las universidades de Girona y Barcelona y del centro francés Soleil, ha logrado hacer crecer las capas hasta cien veces más deprisa, de manera sostenible y a bajo coste.
Científicos del CSIC logran hacer crecer de forma ultrarrápida las capas superconductoras y a bajo coste
Teresa Puig en el ICMAB-CSIC. Imagen, Sabela Rey

"Hemos logrado un proceso hasta 100 veces más rápido que los procesos existentes actualmente" afirma Teresa Puig, científica del CSIC en el Instituto de Ciencias de Materiales de Barcelona (ICMAB) e investigadora principal del proyecto Ultrasupertape, del Consejo Europeo de Investigación (ERC), en el que se enmarca el estudio. “El nuevo proceso representa un avance y un punto de inflexión en la síntesis de capas superconductoras”, continúa Puig.


Los materiales superconductores no ofrecen resistencia al paso de la corriente eléctrica, lo que los hace muy útiles en diversas aplicaciones tecnológicas. Para que sean competitivos, es importante poder fabricarlos a gran escala, a bajo coste, con un procedimiento sostenible y grandes prestaciones. El proceso de síntesis tiene que estar controlado, por lo que conseguir un buen método que permita la producción del material en continuo, y su aplicación a campos magnéticos elevados, es uno de los retos más importantes del sector.

En concreto, el nuevo proceso desarrollado por el equipo científico permite un crecimiento ultrarrápido de las capas superconductoras de óxido de cobre, bario e itrio de manera controlada. Las capas superconductoras crecen a una velocidad de 100 nanómetros por segundo en un proceso simplificado, escalable y de bajo coste, según explican los investigadores.

Además, "por primera vez se ha podido demostrar que se pueden incorporar nanopartículas a la estructura del superconductor para formar los nanocompuestos superconductores y mantener el crecimiento a 100 nm/s", indica Puig. Estos nanocompuestos son indispensables para que el material siga siendo superconductor y pueda transportar altas densidades de corriente en aplicaciones que requieren campos magnéticos elevados, como en las energías renovables (generadores eólicos, reactores de fusión), transporte (aviación eléctrica), y en imanes en física de altas energías (aceleradores de partículas).

La investigadora Teresa Puig obtuvo recientemente una ayuda del Consejo Europeo de Investigación (European Research Council), dotada con 150.000 euros, para demostrar la viabilidad comercial de los superconductores de alta temperatura y para elaborar una estrategia de negocio para el escalado industrial de un nuevo proceso de fabricación de estos materiales. Los resultados del estudio se han publicado en la revista Nature Communications.


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