Российский производитель высокотемпературного сверхпроводникового провода второго поколения компания «С-Инновации» изготовила ВТСП-провод с рекордными характеристиками. При длине провода более 100 метров среднее значение критического тока ВТСП-провода при 77 °К (−196 оС) составляет 912 А/12 мм, минимальное значение критического тока — 812 А/12 мм, стандартное отклонение — 10,6 А (1,2%). Об этом сообщает пресс-служба ООО «С-Инновации».
"С-Инновации" — партнер национального чемпиона ЗАО «СуперОкс». «СуперОкс» сделала ставку на технологический отрыв и сегодня близка к мировому лидерству в технологии производства сверхпроводников и их промышленного применения.
ВТСП-провод второго поколения обладает самой высокой токонесущей способностью из известных материалов. Из ВТСП-проводов изготавливаются токоограничивающие устройства, двигатели, генераторы, силовые кабели, магниты и другое оборудование.
ВТСП-провод представляет собой металлическую ленту, покрытую функциональными слоями, один из которых — тонкий слой высокотемпературного сверхпроводника (ВТСП) состава RBa2Cu3O7 (R —редкоземельный элемент).
Технология получения таких лент разработана всего несколько лет назад, а компания «С-Инновации» является единственным в России коммерческим производителем этих уникальных электротехнических материалов. Используя провод «С-Инноваций», «СуперОкс» создает прорывные ВТСП-решения для электроэнергетики и промышленности.
Количество слоев в структуре достигает 10, толщина некоторых из них всего 5 нм. Каждый из слоев несет свою функцию (буферную, защитную, кристаллографическую и т. д.). ВТСП в ленте находится в высокой степени кристаллографической ориентации, то есть слой сверхпроводника является практически монокристаллом. Это обеспечивает крайне высокие токонесущие характеристики, плотность тока в проводе превышает 500 ампер на квадратный миллиметр сечения при температуре жидкого азота и 6000 ампер на квадратный миллиметр при температуре жидкого гелия.
Сверхпроводники предыдущего поколения, до сих пор использующиеся в томографах, ускорителях (например, в Большом адронном коллайдере), обладают сверхпроводящими свойствами только при температуре вблизи абсолютного нуля, для их охлаждения применяют жидкий гелий. Для ВТСП достаточно охлаждения жидким азотом (77 °К). Современные системы охлаждения, криокулеры, легко позволяют достигать таких температур, что обусловило создание в последние годы целого спектра ВТСП-устройств на основе ВТСП-проводов.
«К примеру, в двигателе ВТСП-провода находятся внутри специального криостата, который также является уникальной разработкой специалистов направления „Электродвижение“ ЗАО „СуперОкс“, и криогенная температура достигается прокачкой хладагента, например жидкого азота, — рассказали „Стимулу“ в пресс-службе „СуперОкс“. — Такой способ также активно применяется для охлаждения ВТСП-кабелей, где азот непрерывно прокачивается по всей длине. Несколько таких кабелей сейчас находится в эксплуатации в электросетях. Благодаря теплоизоляции криостата расход жидкого азота возможно сделать минимальным, порядка нескольких литров в час, в зависимости от размера устройства. Возможно также предотвращение испарения азота с помощью криокулера, что позволяет сделать систему замкнутой, не требующей регулярной заправки».
Но главное отличие сверхпроводника от металлов даже не высокая плотность тока, а полное отсутствие электрического сопротивления. Благодаря этому оборудование из ВТСП-проводов является энергосберегающим.
Компания «С-Инновации» создана в 2011 году на базе разработок группы исследователей МГУ имени М. В. Ломоносова. Основным направлением деятельности компании стали исследования в области технологии ВТСП-проводов второго поколения, а с 2014-го года — производство кастомизированной сверхпроводниковой продукции. В начале 2014 года осуществлены первые коммерческие поставки сверхпроводниковых лент в рамках коммерциализации результатов научной деятельности.
Главная цель компании — развитие технологии производства сверхпроводниковых материалов самого высокого качества, позволяющих достичь максимальной эффективности сверхпроводниковых устройств для конечного потребителя.
С 2011 года ООО «С-Инновации» входит в число резидентов фонда «Сколково». В декабре 2014 года компания получила грант фонда на финансирование проекта, связанного с развитием технологии.
Коллектив компании представлен ведущими специалистами в области материаловедения и объединяет мировой научный опыт и разработки, накопленные в этой технологической области за последние 25 лет. В кадровый состав компании входит больше десяти кандидатов наук, всего сотрудниками компании опубликовано более 300 научных работ в реферируемых зарубежных научных журналах.