Гранит науки - 2001-02-15

Новая эра в технологии электроснабжения начинается в американском городе Детройт, где 9 больших медных кабелей будут заменены тремя меньшими, изготовленными из керамического сверхпроводника - материала, который проводит электричество без сопротивления У микрофона Марина Аствацатурян! Революция в электрификации, о возможности которой сообщает Knight Ridder News Service, подобна внедрению в телекоммуникацию оптического волокна. Детройтский проект предусматривает замену 10 тонн медной проволоки на 360 килограммов сверхпроводящей, сделанной из керамической смеси висмута, стронция, кальция, меди и кислорода. Такой сверхпроводящий кабель будет снабжать электроэнергией 14 тысяч ее потребителей. Сверхпроводимость уже используется человечеством, например, в медицине, точнее - в диагностике, основанной на просматривании органов и тканей магнитно-резонансными приборами, которые работают на мощных сверхпроводящих магнитах. Но обычные сверхпроводящие материалы - это сплавы металлов, которые проявляют свое "супер"-свойство при сверхнизких температурах. Такие металлические материалы называются низкотемпературными сверхпроводниками и обычно они содержатся в жидком гелии при температуре около минус 232 градусов по Цельсию. Приблизительно 15 лет назад физиками был открыт другой класс материалов - керамика, проявляющая сверхпроводимость при минус 160 градусах С. А такую температуру можно поддерживать в жидком азоте, что дешевле и удобней, чем жидкий гелий. Впрочем, и эти материалы, названные высокотемпературными сверхпроводниками, при всех их преимуществах оставались хрупкой керамикой в отличие от ковких, пластичных металлов, пригодных для изготовления электрокабелей.

Тем не менее, этим хрупким керамическим высокотемпературным сверхпроводникам в 1987 году была посвящена конференция, отмеченная обращением президента США Рейгана к исследователям-материаловедам, на которых тогда рассчитывала " его страна для того чтобы сохранить экономическое и технологическое могущество". А ученые занимались изучением имеющихся материалов и их усовершенствованием. Проблема изготовления проволоки из сверхпроводящей, но негнущейся керамики казалась неразрешимой до тех пор, пока наблюдения за этим материалом во время его нагревания, охлаждения и повторного нагревания не привели к созданию гранулированной формы, которую можно преобразовать в длинную пластичную ленту в серебряной оболочке. При охлаждении в жидком азоте такая керамическая проволока оказалась способной проводить электричество без сопротивления в 150 раз эффективнее, чем равная ей по длине медная жила.