康奈尔大学的研究人员开发了一种一步式3D打印方法，可以生产性能更佳的超导体。这项研究发表于8月19日的《自然通讯》杂志上，采用一种共聚物-无机纳米颗粒墨水，这种墨水在打印过程中自组装，然后经过热处理形成晶体超导体。
图片来源：康奈尔大学
这项工作建立在材料科学与工程系 Spencer T. Olin 教授 Ulrich Wiesner 领导的近十年研究成果之上。2016 年，Wiesner 团队首次报道了利用嵌段共聚物制备自组装超导体，并于 2021 年证明这些材料的性能可与传统超导体媲美。这种新方法有望惠及超导磁体和量子器件等应用。
研究人员最引人注目的成果是打印氮化铌材料，实现了40至50特斯拉的上临界磁场。这是该复合超导体已报道的最高约束诱导值，对于用于MRI成像等应用的强超导磁体至关重要。
“这篇论文表明，我们不仅可以打印这些复杂的形状，而且介观尺度的限制还能赋予材料以前根本无法实现的特性，”Wiesner 说道。该方法不同于传统的 3D 打印方法，它省去了几个处理步骤，并能够创建具有三个不同尺度结构的材料：原子尺度、介观尺度和宏观尺度。
该方法制备的超导材料的表面积创下了化合物超导体的纪录，这可能对量子材料的开发有所帮助。研究人员计划探索替代性的超导化合物，并指出该技术可以应用于其他过渡金属化合物，例如氮化钛。
来源：news.cornell.edu
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