Het nieuwe procédé is goedkoop en eenvoudig in te passen in de bestaande fabricagetechnieken. Het neemt belemmeringen weg die het maken van competitieve supergeleidende kabels tot nu toe in de weg stonden. Sinds de ontdekking van hoge temperatuur supergeleiding, in 1986, is een van de belangrijkste oogmerken altijd geweest een stikstofgekoelde supergeleidende stroomkabel: een kabel die stroom geleidt zonder weerstand, bijvoorbeeld voor toepassingen met zeer hoge vermogens in de energiesector, en in krachtige magneten voor deeltjesversnellers en geavanceerde ziekenhuisapparatuur. Het voordeel van 'hoge temperatuur' supergeleiders is dat zij al supergeleidend zijn bij de temperatuur van vloeibare stikstof: dit is nog altijd -196 graden, maar koeling is daardoor een stuk eenvoudiger dan bij reeds bestaande supergeleidende kabels die werken in de buurt van het absolute nulpunt en met vloeibaar helium gekoeld moeten worden: zeker over grotere lengte is dat lastig.
In de praktijk bleek het fabriceren van de kabels echter zeer gecompliceerd. Kabels bestaan uit microscopisch kleine korrels, en de superstroom moet van de ene naar de andere korrel vloeien, over de grenzen tussen de korrels. Deze korrelgrenzen vormen nu de belemmering. Hebben de korrels onderling een sterk verschillende oriëntatierichting, dan is de koppeling ook een stuk minder. Veel inspanningen hebben zich tot nu toe dus gericht op het nauwkeurig uitrichten van de korrels. Dit is echter bewerkelijk en kostbaar.
Stapelen
De onderzoekers van de leerstoel Lage Temperaturen en het MESA+ instituut van de UT en het Natuurkundig Instituut van de Universität Augsburg kiezen voor een nieuwe aanpak. UT-onderzoeker dr.ir. Hans Hilgenkamp heeft, als specialist op het gebied van dunne supergeleidende lagen, met het oog hierop enige tijd in Augsburg gewerkt. In Nature van 14 september beschrijven de onderzoekers een manier om de geleiding op de korrelgrenzen te verbeteren. Ze hebben hiervoor de meest populaire hoge temperatuur supergeleider genomen: yttrium barium koperoxide, YBa2Cu3O7. Op het grensvlak van de korrels voegen zij een materiaal toe zoals Calcium. Op deze manier 'doteren' zij de supergeleider, wat de geleidende eigenschappen zeer gunstig blijkt te beïnvloeden. Met name een stapeling van laagjes supergeleidend materiaal die afwisselend wÞl en niet gedoteerd zijn, blijkt goed te werken. De kritische stroom - demaximaal haalbare stroom voordat weerstand gaat optreden- kan daardoor voor de onderzochte korrelgrenzen met een factor zes omhoog[h2], zo blijkt uit de experimenten.
De nieuwe vinding is goedkoop en eenvoudig in te passen in de bestaande fabricagetechnieken. Toepassing op industriële schaal komt daarom dichtbij, verwachten de onderzoekers.
