GIUNZIONE A NASTRO SUPERCONDUTTORE

Per le applicazioni tecnologiche su larga scala, i materiali superconduttori vengono comunemente prodotti sotto forma di fili o nastri, che possono essere utilizzati singolarmente oppure assemblati in conduttori multifilari o multistrato. Tra questi materiali, il REBCO (ossido di rame, bario e terre rare) si sta affermando come una delle soluzioni più promettenti grazie alle sue eccellenti proprietà superconduttive.

In questo contesto si inserisce la presente invenzione, che riguarda la realizzazione di giunzioni per conduttori superconduttori, con particolare riferimento ai materiali a base di REBCO.

Come funziona?

I superconduttori REBCO vengono comunemente realizzati sotto forma di nastri flessibili, noti come coated conductors, costituiti da uno strato superconduttore depositato su un substrato flessibile, tipicamente un nastro metallico o un film polimerico. Lo strato superconduttore è generalmente una pellicola sottile a base di materiali contenenti terre rare. La deposizione del materiale superconduttore sul substrato avviene mediante tecniche di alta precisione, tra cui la deposizione laser pulsata, lo sputtering o deposizione fisica da vapore, e la deposizione chimica da vapore. Questi processi consentono un controllo accurato dello spessore, della composizione e delle proprietà strutturali del film superconduttore, garantendo elevate prestazioni funzionali.

La realizzazione di dispositivi superconduttori su scala industriale, come magneti o cavi, richiede nastri REBCO di lunghezza considerevole. Tuttavia, la produzione diretta di singoli nastri molto lunghi risulta complessa e costosa. Per questo motivo, è fondamentale disporre di tecniche di giunzione affidabili, in grado di garantire continuità elettrica, integrità meccanica e stabilità termica del sistema complessivo.

L’invenzione oggetto del presente brevetto riguarda un metodo innovativo di giunzione tra nastri superconduttori, che rappresenta un miglioramento della tecnica nota come “bridge”. Questo metodo consente di ottenere giunzioni caratterizzate da un elevato margine di sicurezza — preferibilmente superiore al 20% — e da una capacità di trasporto di corrente critica superiore a quella dei singoli nastri originari, contribuendo così a migliorare le prestazioni complessive dei dispositivi superconduttori.

Applicazioni

• Magneti superconduttori;
• Imaging medico;
• Produzione di nastri superconduttori lunghi.

Vantaggi

• Alto margine di sicurezza;
• Correnti critiche più elevate;
• Possibilità di produrre nastri più lunghi;
• Processo semplice e automatizzabile.