Đường dây điện có trở kháng thấp nhất

Nếu có thể biến các vật liệu này thành dây dẫn, chúng có thể truyền năng lượng mà không sinh nhiệt, làm cho chúng trở thành các cáp dẫn điện rất hiệu quả. Về lý thuyết, chúng cũng có thể có khả năng tải dòng điện cường độ cao hơn nhiều so với các dây dẫn kim loại có cùng kích thước. Tuy nhiên vật liệu này giòn và cần phải hoá dẻo để dẻo hơn để có thể tạo thành dây dẫn. Cáp tạo được cũng phải làm việc được với sự có mặt của từ trường mạnh, ví dụ như trong máy biến thế hoặc máy phát điện. Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu nhiều năm để làm tất cả những điều này và tạo ra dây dẫn có thể tải dòng điện đủ mạnh để sử dụng được.

Amit Goyal và cộng sự thuộc Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge ở Tennessee đã tạo được một bước tiến bộ. Trong tạp chí Science, các nhà nghiên cứu đã thông báo dây dẫn chế tạo từ vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao thông thường chứa các kim loại bari và ytri (YBCO) được hoá dẻo: dây dẫn này đáp ứng các yêu cầu của dòng điện cho nhiều ứng dụng dân sự và quân sự.

Các từ trường ngăn cản các vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao do các đường từ thông, giống như các đường nhìn thấy ở các mạt sắt bị phân tán xung quanh một nam châm, tạo ra các vòng xoáy nhỏ trong dòng điện. Các xoáy vi mô này di chuyển qua vật liệu gây ra một kiểu ngáng trở ở dòng điện, tạo ra điện trở. Và điều đó có nghĩa là vật liệu siêu dẫn không hoàn hảo nữa.

Để loại trừ ngáng trở này, các đường sức và các xoáy cần phải được “chốt” lại, hoặc cố định tại các điểm đặc biệt trong vật liệu. Cho đến nay, nhiều phương pháp khác nhau đã được trình diễn trong những năm vừa qua, với những mức độ thành công khác nhau. Để chế tạo dây dẫn, các nhà nghiên cứu đã thổi hỗn hợp YBCO và bột bari zirconat bằng xung lade mạnh, tạo ra pha hơi ngưng tụ trên dải kim loại. Các hạt nano bari zirconat có xu thế tự sắp xếp thành các cột trong vật liệu YBCO và chúng có tác dụng như các đinh chốt lớn.