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Superconduttori

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Questa famiglia di composti superconduttori è estendibile mediante soluzioni solide in via

del tutto simile a quella discussa per il composto Y123. Per esempio, sostituendo elementi

alcalinio-terrosi nel Tl1223, il composto Tl(Ba ,Ca ) Ca Cu O ha una temperatura

0,5 0,5 2 3 4 11-y

critica di circa 122 K; si può arrivare a T di circa 133 K con del mercurio come visto sopra.

C

I sistemi descritti sino ad ora hanno caratteristiche in comune: sono tutti cuprati, contengono

piani di atomi Cu-O e contengono lacune; sono stati scelti in quanto hanno elevate

temperature critiche e per questo sono stati oggetto di studi e ricerche tecnologiche. In realtà

esistono centinaia di altri composti che però hanno caratteristiche diverse e soprattutto

temperature critiche basse. Citiamo tre classi di composti interessanti : composti con

strutture simili a quelle già viste, perovskiti bismutate e perovskiti drogate con elettroni.

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Fabbricazione dei superconduttori

Il processo di fabbricazione dei composti ceramici superconduttori parte dalla preparazione

di polveri, che costituisce la fase più critica, dopo la temperatura e il tempo di processo,

nella preparazione di composti omogenei. La lavorazione delle polveri comprende sia

l’analisi della grandezza delle particelle, sia le quantità da miscelare. La velocità di reazione

è incrementata notevolmente da una precisa e accurata preparazione delle polveri.

Il processo di fabbricazione parte dalle polveri, costituite da composti stabili con un grado

di purezza ben definito, che vengono, prima della reazione vera e propria, cotte assieme a

composti intermedi per raffinarle o ottenere polveri con un grado di purezza maggiore.

Questo processo iniziale, detto calcinazione, prevede un riscaldamento del materiale sotto il

punto di fusione: la decomposizione è di tipo endotermico e la velocità di questo processo

dipende principalmente dalla velocità di reazione tra le superfici reagenti (che dipende dal

bilanciamento tra calore scambiato e gas che ne fuoriesce), dalla velocità di trasferimento

del calore e dalla velocità di movimento dei gas. Il processo di fabbricazione prevede poi la

sinterizzazione per ottenere i componenti finali che prevede la reazione tra grani di

particelle adiacenti che si legano. La velocità di reazione dipende dalla velocità di trasporto

dei reagenti nelle interfacce, dalla velocità di reazione nelle interfacce e dalla velocità di

trasporto dei prodotti fuori dalle interfacce. Il fattore che limita tale processo è di solito la

lentezza dei meccanismi di trasporto o delle reazioni chimiche. Occorre poi ripetere più

volte i processi di miscelazione, pressaggio e macinazione per ottenere composti finali

omogenei.

Oggigiorno l'attività di ricerca sui materiali superconduttori riguarda principalmente la

fabbricazione di film sottili di materiali a bassa e ad alta temperatura di transizione

nell'ottica della realizzazione di dispositivi per l'elettronica. I film sottili vengono fabbricati

mediante Ablazione e Deposizione da Laser Impulsato (PLAD): un fascio di radiazione

laser incide su un materiale bersaglio, in forma di pasticca e della stessa composizione

chimica del film che si vuole far crescere, causando il rilascio a velocità supersonica di

atomi, ioni, molecole ed aggregati molecolari in diversi stati elettronici che vengono raccolti

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su un substrato cristallino che, tenuto ad una caratteristica temperatura, favorisce la crescita

epitassiale del film. Tutto il processo può essere effettuato in alto vuoto o in ambiente di

gas. Lo spessore di materiale depositato, tipicamente di alcune centinaia di nanometri,

dipende dalla geometria e dai parametri del sistema di deposizione. Allo stato attuale si è in

grado di depositare film sottili di materiale superconduttore su piccola e grande area.

Per analizzare un esempio concreto di questo tipo di lavorazione, studiamo il procedimento

seguito dall’Istituto di Metodologie Inorganiche e dei Plasmi, che ha sede a potenza, e che

svolge lavorazioni di questo tipo. I materiali più studiati nei loro laboratori sono soprattutto

nitruro di niobio (NbN) e diboruro di magnesio (MgB2), tra quelli a bassa Tc, e BiSrCaCuO

e REBaCuO (RE= Y, Nd, Sm, Gd, Eu) tra quelli ad alta Tc. Questi ultimi vengono

depositati in una camera apposita in cui la direzione del fascio laser e' tenuta fissa e il

substrato, attaccato ad un blocco metallico riscaldabile, e' dotato di una lenta

movimentazione x-y tale da permettere il ricoprimento completo e quasi uniforme dello

stesso substrato "spazzolando" il fascio laser con spot di circa 2mm x 2mm. I film sottili

vengono caratterizzati dal punto di vista strutturale, morfologico, elettrico e della

composizione chimica. La struttura viene studiata per mezzo della Diffrazione dei Raggi X

(XRD), la morfologia mediante il Microscopio Elettronico a Scansione (SEM) e la

composizione chimica con la Spettroscopia a Dispersione di Energia (EDS). Infine la

misura di resistenza elettrica in funzione della temperatura, dalla temperatura ambiente fino

a quella dell'elio liquido, caratterizza funzionalmente il film.

Un aspetto di ulteriore interesse nel processo di interazione laser-materia è la comprensione

della cinetica del processo di evoluzione temporale del plasma (plume): tali studi vengono

condotti sulla base di dati sperimentali di Spettroscopia Ottica di Emissione (OMA) e di

Spettroscopia di Massa a Tempo di Volo (TOFMS).

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Applicazioni

L’impiego di questi materiali per applicazioni di uso quotidiano è stato possibile grazie alla

recente scoperta dei superconduttori ad alta temperatura critica che permettono l’utilizzo di

refrigeranti meno pericolosi dell’elio liquido e hanno risolto qualche problema di carattere

tecnico. I campi di applicazioni sono molteplici e in particolare i superconduttori sono

utilizzati nella realizzazione di cavi per il trasporto di energia, che hanno un rendimento

vicino al 100%, magneti con campi molto intensi, e per il trasporto ad alta velocità (treni a

levitazione magnetica) solo per citare i principali.

I cavi per il trasporto di energia possono essere utilizzati sia in regime continuo che

alternato e sono caratterizzati da perdite praticamente nulle nel primo e perdite non

trascurabili ma molto ridotte nel secondo. Il vantaggio principale è la possibilità di

trasportare correnti di intensità maggiore rispetto ai normali cavi in rame e tensioni elevate

senza perdite per dissipazione, riducendo così notevolmente gli sprechi di energia che si

hanno per esempio lungo le normali linee di trasmissione. Il limite di queste applicazioni è

l’elevato costo per il raffreddamento del materiale superconduttore. Tuttavia negli Stati

Uniti, nella città di Detroit, sono stati recentemente installati, per la prima volta, cavi

elettrici a superconduttore in una stazione della metropolitana: si tratta di tre cavi della

lunghezza di circa 200 metri costruiti con materiale avente temperatura critica di 93K e

raffreddati con azoto liquido che scorre in un tubo che li avvolge.

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Ogni cavo è in grado di trasportare correnti dell’ordine dei 2400A in regime alternato a una

tensione di 24kV, tre volte superiore la capacità di un comune cavo in rame. La posa di

questi cavi è soltanto il primo passo di un progetto che prevede una rete di distribuzione

capace di alimentare 14000 utenti.

L’applicazione principe poi dei materiali superconduttori è senza dubbio la realizzazione di

magneti aventi campi molto intensi, che possono raggiungere diversi Tesla. Un normale

elettromagnete è costituito da un nucleo in materiale ferromagnetico (di solito ferro dolce)

su cui è avvolto un solenoide, ovvero una bobina di molte spire di filo elettrico. Lo scopo

dell'elettromagnete è di generare un campo magnetico da una corrente elettrica. L'intensità

del campo magnetico generato è essenzialmente proporzionale al numero di spire che

costituiscono l'avvolgimento ed alla corrente circolante. L'aumento del numero di spire e

quindi della lunghezza del filo riduce però la corrente circolante (a parità di tensione) in

conseguenza della legge di Ohm. Per ovviare al problema si dovrebbe aumentare la sezione

del filo. Si deve inoltre considerare il problema del calore prodotto per effetto Joule ed al

suo smaltimento. Se al posto del filo di rame si utilizzano fili di materiale superconduttore le

perdite vengono praticamente annullate e si può ovviare a questi problemi. Tali magneti

sono costituiti da una o più spire di cavo superconduttore immerse in un liquido

refrigerante, nelle quali vene indotta una elevatissima corrente, che poi permane per lungo

tempo producendo un campo magnetico costante e di intensità elevata.

I cavi utilizzati per la costruzione di magneti superconduttori in applicazioni ad elevato

campo magnetico sono costituiti da numerosi strand avvolti in stadi successivi con diversi

passi di avvolgimento.

Gli strand sono fili conduttori costituiti da un elevato numero di filamenti superconduttivi

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(alcune centinaia o migliaia) inseriti in una matrice di metallo normale. I filamenti

superconduttivi hanno diametri tipici di alcuni micrometri, mentre gli strand hanno un

diametro tipico attorno al millimetro.

Nei cavi piatti di tipo Rutherford, utilizzati nei magneti per acceleratori di particelle, gli

strand sono avvolti con un determinato passo di trasposizione e deformati fino ad avere una

sezione rettangolare, come mostrato in figura. Questi cavi vengono direttamente inseriti in

elio liquido per la refrigerazione.

Nei cavi di tipo CICC (Cable in Conduit Conductors) utilizzati per i magneti per la fusione

termonucleare controllata, gli strand sono avvolti in diversi stadi di avvolgimento e inseriti

in un condotto massiccio di alluminio od acciaio. L’elio refrigerante scorre in circolazione

forzata all’interno del condotto, bagnando gli strand superconduttivi.

Sia nei cavi Rutherford che in quelli di tipo CICC, gli strand vengono trasposti al fine di

ridurre le perdite in corrente alternata dovute alla circolazione di correnti indotte durante

rampe di campo o di corrente. La trasposizione è tuttavia incompleta, in particolare quando

sono presenti forti gradienti longitudinali del campo magnetico applicato al cavo. In

presenza di rampe di corrente, necessarie per il funzionamento dei magneti per acceleratori

di particelle e per il funzionamento dei magneti da fusione, si generano pertanto correnti

indotte. La sovrapposizione delle correnti indotte alla corrente di trasporto e gli effetti

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resistivi dovuti a diverse resistenze degli strand ai giunti determinano una distribuzione di

corrente non uniforme tra i diversi strand del cavo, che può causare la transizione dallo stato

superconduttivo allo stato normale (quench) di uno strand prima che la corrente complessiva

raggiunga il valore della corrente critica teorica del cavo. Questo fenomeno prende il nome

di “ramp rate limitation”, essendo particolarmente rilevante durante le rampe di corrente. Un

ulteriore fenomeno indesiderato dovuto alla distribuzione non uniforme di corrente è la

distorsione del campo magnetico generato dal cavo, che deve essere compensata per un

corretto funzionamento dei magneti per acceleratori di particelle. Lo studio

dell’elettrodinamica dei magneti superconduttori è pertanto condizione necessaria per un

progetto accurato dei magneti stessi. Il limite principale di questi sistemi è quindi il campo

magnetico stesso, che oltre una certa soglia provoca la scomparsa dell'effetto

superconduttore.

Magneti superconduttori sono usati, per esempio, in acceleratori di particelle come l'LHC

del CERN: Il Large Hadron Collider è il nuovo acceleratore di particelle in costruzione

presso il CERN di Ginevra per collisioni tra protoni e tra ioni pesanti. La sua entrata in

funzione è prevista per il luglio 2007, si servirà del tunnel di 27 km costruito per il Large

Electron Positron collider (LEP) e userà campi magnetici di circa 8 Tesla, sfruttando

magneti superconduttori raffreddati ad elio liquido alla temperatura di 2 gradi Kelvin.

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I magneti superconduttori sono stati installati nel tunnel LHC, come si può vedere nella foto

sopra in alto a sinistra. Le altre immagini invece mostrano uno schema del complesso degli

acceleratori e una foto dell’area tra Svizzera e Francia in cui è evidenziato il tracciato

dell’acceleratore.

Un altro importantissimo utilizzo dei magneti superconduttori è per la realizzazione di

strumenti per risonanze magnetiche. In campo medico l’MRI, Magnetic Resonace Imaging,

è uno strumento in grado di ottenere immagini ad elevata risoluzione della parte da

analizzare. È costituito da un magnete in grado di generare campi magnetici intensi

sufficienti a contenere un essere umano: il campo magnetico generato, variabile a

radiofrequenza, induce l’eccitazione degli elettroni nella molecola d’acqua e

dall’assorbimento del campo, tramite una scansione, è possibile ottenere immagini con

risoluzione elevata. Per determinare la struttura chimica dei composti, invece si utilizzano

spettrometri a risonanza magnetica nucleare, NMR, realizzati sempre con magneti

superconduttori.

I materiali superconduttori hanno poi una importante applicazione nel trasporto ad alta

velocità, in quanto il loro utilizzo ha permesso lo sviluppo del treno a levitazione

magnetica. Il maglev (questo è l’acronimo utilizzato per questo tipo di treno) è un sistema

in cui il veicolo che trasporta i passeggeri viaggia sospeso su un cuscino d’aria sopra una

rotaia guida, senza toccarla, usando forze elettromagnetiche tra magneti superconduttori

installati a bordo del veicolo e bobine a terra. Le bobine sono installate ai lati della rotaia

guida e quando i magneti superconduttori a bordo del treno passano ad alta velocità in

prossimità del centro delle bobine inducono una corrente elettrica all’interno di esse,

facendole diventare elettromagneti temporanei. Come risultato si ha che vi sono forze che

spingono verso l’alto il magnete superconduttore e forze che lo tirano a se, facendo levitare

il treno. - 29 - Superconduttori

Le bobine poste una di fronte all’altra sono connesse al di sotto della rotaia guida creando

un loop. Quando un veicolo in movimento, che è un magnete superconduttore, si sposta

lateralmente induce una corrente elettrica nel loop: in tal modo si genera una forza repulsiva

che agisce nelle bobine dalla parte più vicina al treno e una forza attrattiva che agisce nelle

bobine della parte più lontana dal treno. Così facendo il treno viaggia sempre al centro della

rotaia guida. Per quanto riguarda invece la propulsione del treno si sfruttano le forze

attrattive e repulsive delle bobine di propulsione poste sulle pareti a lato della rotaia guida.

Le bobine di propulsione, alimentate da una corrente trifase fornita da una sub-stazione,

generano un campo magnetico che si sposta lungo la rotaia guida. I magneti superconduttori

a bordo sono attratti e respinti dal campo magnetico in movimento permettendo al treno di

muoversi lungo la direzione stabilita. Questo tecnologia realizzativi è chiamata EDS, cioè a

sospensione elettrodinamica. Esiste anche un altro tipo di tecnologia realizzativa,

denominata EMS, a sospensione elettromagnetica: utilizza elettromagneti montati

sull’estremità di un coppia di strutture poste sotto il treno che avvolgono i fianchi e la parte

inferiore della rotaia guida. I magneti, attirati verso i binari laminati in ferro, sorreggono il

treno. Questo sistema però è instabile, perché bisogna controllare costantemente la distanza

tra il treno e il binario, che deve essere sempre di 10cm.

L’utilizzo di magneti superconduttori è stato, per vari motivi, molto importante nello

sviluppo di queste tecnologie. Per esempio gli elettromagneti convenzionali in grado di

generare grandi campi magnetici hanno un elevato peso: per far levitare un treno molto

pesante sarebbe quindi necessario un campo magnetico molto intenso con un conseguente

incremento della quantità di corrente necessaria. Utilizzando magneti a superconduttore si

hanno invece elettromagneti efficienti.

Grazie alla tecnica della sospensione magnetica l'unica forza che si oppone al moto del treno

è quella dovuta all'attrito con l'aria, potendo raggiungere alte velocità e non consumando i

binari, in modo da eliminare elevati costi di manutenzione della rete ferroviaria. Inoltre ha

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un consumo di energia ragionevole e un livello di rumore accettabile, riducendo così anche

l’impatto ambientale. Sebbene la velocità del maglev permetterebbe a questa tipologia di

treno di competere con il trasporto aereo anche nei lunghi percorsi, l'elevato costo per la

realizzazione delle infrastrutture ne ha limitato attualmente l'utilizzo a brevi tratte molto

frequentate. L'unica applicazione commerciale pratica odierna si trova a Shanghai dove una

linea a maglev collega la città con l'aeroporto. La linea è lunga 30 chilometri e viene

percorsa dal treno in 7 minuti e 20 secondi con una velocità massima di 431 km/h e una

velocità media di 250 km/h.

Il primo sistema commerciale automatico basato su maglev a bassa velocità fu quello

sviluppato per collegare l'aeroporto internazionale di Birmingham con la stazione ferroviaria

internazionale di Birmingham operativo tra il 1984 e il 1995. Il tracciato era lungo 600 metri

e il treno era sospeso a 15 millimetri dalle rotaie. Ha funzionato per undici anni ma

l'obsolescenza dell'elettronica ha reso il sistema non sicuro e quindi è stato sostituito da un

sistema convenzionale.

Giappone e Germania sono paesi molto attivi nella ricerca sui maglev e hanno prodotto

degli approcci al problema differenti. In un progetto il treno levita grazie alla forza repulsiva

dello stesso polo magnetico e si muove grazie alla forza attrattiva che si sviluppa tra due

poli opposti. Il treno è mosso da un motore lineare posto nel tracciato o nel treno (o in

entrambi). Gli induttori magnetici di grandi dimensioni sono installati nel tracciato e questi

generano il campo magnetico necessario a sostenere il treno e a farlo muovere. La

realizzazione di infrastrutture ferroviarie basate su questa tecnologia sarebbe però costosa.

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Una compagnia tedesca, la Transrapid, ha sviluppato una linea di test a Emsland e ha

costruito la prima linea commerciale ad alta velocità di Shanghai nel 2002, la Shanghai

Maglev Train descritta in precedenza.

Il Giappone, invece, ha testato nella prefettura di Yamanashi un treno maglev che ha

raggiunto la velocità di 581 km/h, la maggior velocità mai raggiunta su binario. Il treno

utilizza magneti superconduttori e sospensioni elettrodinamiche (tecnologia EDS descritta

sopra). Al contrario il Transrapid utilizza convenzionali elettromagneti e sospensioni

elettromagnetiche di tipo attrattivo (tecnologia EMS). Il "Superconducting Maglev

Shinkansen" sviluppato dalla Central Japan Railway Co. ("JR Central") e Kawasaki Heavy

Industries è attualmente il treno più veloce del mondo.

Il Maglev inizia la sua corsa su ruote di gomma e alla velocità di 160 chilometri orari i

carrelli rientrano e il sistema magnetico solleva a dieci centimetri dai binari le carrozze. Se

la proposta del Chuo Shinkansen verrà approvata, Tokyo e Osaka verranno collegate dal

maglev e il tracciato di test entrerà a far parte della linea.

Il primo sistema commerciale di maglev urbano è diventato operativo in Giappone nel

marzo 2005. Questo sistema è formato di nove stazioni lungo un tracciato di 8,9 chilometri

della linea Tobu-kyuryo conosciuta anche come Nagoya East Hill Line. La linea ha un

raggio operativo minimo di 75 metri e una inclinazione di 6°. Il motore lineare a levitazione

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magnetica ha una velocità massima di 100 km/h. Quella linea serve alla popolazione locale

per raggiungere l'Expo 2005. Il treno è stato sviluppato dalla Chubu HSST Development

Corporation che ha collaborato anche al tracciato di test a Nagoya. Un maglev urbano simile

a quello giapponese è stato presentato in Corea e la versione coreana si chiama Rotem.

Negli Stati Uniti d'America la Federal Transit Administration ha avviato il Urban Maglev

Technology Demonstration program. Il programma ha lo scopo di progettare maglev a bassa

velocità per utilizzo cittadino ed inizialmente è stata valutata la tecnologia della HSST. La

FTA ha finanziato la General Atomics e la California University of Pennsylvania per lo

sviluppo di una nuova generazione di maglev, il MagneMotion M3 e il Maglev2000 of

Florida, entrambi basati su superconduttori EDS. Un altro progetto per un maglev urbano è

il LEVX sviluppato nello stato di Washington, il Magplane sviluppato nel Massachusetts, e

il progetto simile al sistema della HSST sviluppato dalla American Maglev Technology of

Florida e dalla Old Dominion University in Virginia.

Il 31 dicembre 2000 il primo superconduttore ad alte temperature per maglev è stato testato

con successo nella Southwest Jiaotong University, di Chengdu, in Cina. Il sistema si basa su

superconduttori ad alta temperatura che vengono fatti levitare su magnenti permanenti. Il

carico era di 530 chilogrammi e la distanza dai magneti era di 20 millimetri. Il sistema

utilizzava azoto liquido, un refrigerante molto economico per i superconduttori.

Per quanto riguarda i progetti futuri, a Monaco di Baviera, è in progetto un sistema a

levitazione magnetica tra la stazione principale (sede di interconnessione con diverse linee

metropolitane e linee di trasporto ferroviario locale) e l'aereoporto. È prevista la riduzione

del tempo medio di collegamento dagli attuali 40 minuti a 10 minuti circa. Nell'atrio

dell'aereoporto è presente un modello visitabile in scala reale del treno. La Cina sta

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valutando la possibilità di utilizzare il maglev per collegare le principali città, anche se il

costo potrebbe rendere il progetto non realizzabile. Comunque una linea tra Shanghai e

Hangzhou è in fase di studio. Una linea basata su maglev è stata recentemente proposta nel

Regno Unito per collegare Londra e Glasgow. Questa linea sarebbe dotata anche di diverse

opzioni lungo l'itinerario da realizzare. Sembra che il governo locale abbia preso seriamente

in considerazione la proposta. In Svizzera è stato proposto lo Swissmetro, una linea

ferroviaria sotterranea a levitazione magnetica. Secondo questo progetto il treno corre in un

tunnel in cui è fatto il vuoto, in modo da migliorare gli effetti areodinamici. La velocità

massima prevista è di 500 km/h. È previsto un asse Est-Ovest da Ginevra a San Gallo e un

asse Nord-Sud da Basilea a Bellinzona. Malgrado le sovvenzioni della Confederazione le

possibilità di vedere realizzato il progetto nel sottosuolo elevetico sono molto basse, tanto

che i responsabili del progetto hanno già cominciato delle trattative con la Cina.

Una proposta particolare di maglev punta a realizzare dei tunnel interrati senza aria in modo

da poter far viaggiare il treno senza doversi preoccupare dell'attrito dell'aria. Queste linee

sarebbero in grado di utilizzare treni che viaggiano a velocità massime di 6000 - 8000 km/h

e se costruite abbastanza in profondità potrebbero attraversare gli oceani anche se senza un

radicale miglioramento delle tecniche di perforazione queste idee sono irrealizzabili.

Attualmente molte agenzie spaziali, tra le quali la NASA stanno effettuando ricerche sui

maglev per sviluppare un metodo economico di lanciatore spaziale. Le agenzie spaziali

vorrebbero sviluppare dei maglev talmente veloci da superare la velocità di fuga terrestre.

Utilizzare un maglev per accelerare un carrello permetterebbe di utilizzare piccoli razzi per

raggiungere l'orbita. L'attrito dell'aria rende difficile realizzare un maglev che possa entrare

in orbita senza utilizzo di razzi a meno di costruire la piattaforma di lancio su una montagna

molto elevata come le montagne della catena dell'Himalaya.

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Conclusioni

Dalle pagine precedenti si capisce quindi la grande importanza di questi materiali

soprattutto per sviluppi e applicazioni future. Molti aspetti legati ai superconduttori sono

infatti ancora da comprendere pienamente e la tecnologia, soprattutto quella realizzativa, è

ancora agli inizi. Sebbene in molte applicazioni i principi di funzionamento sono semplici, è

invece complicato l’aspetto realizzativo, riguardante la produzione, la gestione e l’impatto

ambientale. L’utilizzo dei materiali superconduttori introduce infatti problemi legati, per

esempio, al raffreddamento: i refrigeranti necessari al funzionamento a bassissime

temperature costituiscono un problema per utilizzi in larga scala in applicazioni di uso

comune, in quanto eventuali problemi o malfunzionamenti potrebbero provocare

conseguenze molto gravi. Per ora quindi è ancora molto lontano l’impiego di questi

materiali per rimpiazzare in larga scala le attuali tecnologie utilizzate tutti i giorni e la

produzione industriale è rivolta ad applicazioni ben specifiche. Un problema non

trascurabile poi è l’elevato costo che le tecnologie utilizzanti superconduttori attualmente

hanno: questo aspetto è legato soprattutto alla produzione di questi materiali che richiede

procedimenti particolari e estrema attenzione ad ogni passo del processo realizzativo.

Si comprende quindi che per un largo utilizzo di questi materiali è necessaria una ricerca

tecnologica basata sulla realizzazione di materiali ad alte temperature critiche, meglio se

prossime alla temperatura ambiente, e sull’ottimizzazione delle fasi produttive dei materiali

stessi. Le recenti scoperte di materiali HTC, ad alte temperature di transizione,

rappresentano quindi un punto di partenza per le applicazioni future ed è sicuramente

l’aspetto su cui puntare. Lo scopo quindi è quello di trovare nuovi composti con alte

temperature critiche e relativamente facili da realizzare in larga scala.

La necessità di puntare su questi materiali per il futuro nasce non tanto per rimpiazzare

applicazioni attualmente funzionanti in maniera discreta, ma soprattutto per poter avanzare

tecnologicamente in alcuni campi in cui sono stati avvicinati, se non addirittura sono stati

raggiunti, i limiti fisici per i quali non è più possibile spingersi oltre.

Lo scopo è quindi quello di trovare delle tecnologie in grado di essere allo stesso tempo

- 35 - Superconduttori

efficienti ed economicamente vantaggiose. Facendo un esempio applicativo, i treni maglev

rappresentano senz’altro una tecnologia efficiente e innovativa, ma senza l’abbattimento dei

costi di realizzazione, mediante il miglioramento dei materiali e della tecnologia stessa, non

permettono un utilizzo in larga scala in quanto l’investimento economico sarebbe superiore

ai reali vantaggi che questa applicazione offre.

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PAGINE

37

PESO

1.89 MB

AUTORE

Moses

PUBBLICATO

+1 anno fa


DETTAGLI
Esame: Chimica
Corso di laurea: Corso di laurea in chimica
SSD:
A.A.: 2008-2009

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Moses di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Chimica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università La Sapienza - Uniroma1 o del prof Scienze chimiche Prof.

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