Los superconductores podrían potencialmente eliminar gradualmente los imanes a granel en maquinaria que van desde escáneres de resonancia magnética y tomografía computarizada hasta motores eléctricos. ¿La captura? Los superconductores convencionales de alta temperatura están hechos de costosos metales de tierras raras y tienen un proceso de fabricación largo y complicado. Esto ha provocado que la atención se desplace hacia los superconductores fabricados a partir de diboruro de magnesio (o MgB₂ ), que es liviano, económico y más fácil de fabricar y moldear en formas complejas.

Investigaciones anteriores han demostrado que el uso de boro a nanoescala para producir MgB₂ resulta en mejores características magnéticas. Sin embargo, el boro a nanoescala comercial es caro. La molienda de bolas, un método popular para refinar el boro, introduce impurezas que dificultan el rendimiento del superconductor. Por lo tanto, existe la necesidad de un método de bajo costo para la refinación de boro a nanoescala. Ahora, en un artículo publicado en Ceramics International , un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de Shibaura (SIT), dirigido por el profesor Muralidhar Miryala, resolvió este problema al delinear un método completamente nuevo, de bajo costo y eficiente para refinar el boro.

El equipo utilizó una técnica llamada ultrasonicación, una técnica que emplea ondas de ultrasonido para agitar partículas en una muestra. Primero, colocaron boro cristalino disponible comercialmente en agua destilada. A continuación, se sometió a ondas sonoras ultrasónicas de 20 kHz. Los investigadores sometieron el boro cristalino al tratamiento ultrasónico durante varios períodos de tiempo para ver cuál sería el ideal. Las muestras superconductoras resultantes se comprobaron en busca de impurezas, microestructura y propiedades magnéticas.

"Descubrimos que nuestras muestras de MgB₂ tenían una pureza de alrededor del 95 %, que es mucho más alta que el método de molienda de bolas que solo producía una pureza del 75 %. Las muestras tenían una microestructura refinada y una mejora del 35 % con respecto a otros métodos. Todo esto se logró con solo 30 minutos de tratamiento ultrasónico", dice el profesor Miryala. Esto hace que este nuevo método de ultrasonicación con agua destilada sea extremadamente eficiente para refinar boro sin tener que usar materiales costosos. Reduce el costo de producir MgB₂ superconductores al mismo tiempo que mejoran sus características magnéticas.

Según el profesor Miryala, "Aunque la ultrasonicación como método se ha explorado anteriormente para el refinado, los intentos anteriores han utilizado etanol o hexano. Esto aumenta el costo del proceso. El uso de agua destilada reduce el costo sin dejar de ser tan bueno o incluso mejor que los medios anteriores".

En general, este estudio representa un paso adelante en la fabricación de superconductores fácilmente disponibles para fines comerciales en dispositivos. Además, el estudio también pone de relieve la técnica de ultrasonidos, que actualmente se encuentra en sus primeras etapas de desarrollo. "Esta nueva técnica creará más vías de investigación. Otros investigadores pueden trabajar en la optimización de este método para sacar todo su potencial y aplicar esta técnica en sus respectivos campos", comenta el Prof. Miryala. + Explora más

Manteniendo bajos los costos de los imanes superconductores usando ultrasonido