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Hochtemperatur-Supraleiter kommen bald aus dem 3D-Drucker

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Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule

PBF-LB-Prozess soll die Multi-Material-Bearbeitung erlauben

Weitere Arbeiten konzentrieren sich nun aber darauf, diese Grenze prozessseitig zu betrachten und die Materialeigenschaften der gefertigten Probekörper zu optimieren. Untersucht wird dazu unter anderem der Ansatz der Infiltration des YBCO mit Silber. So sollen die mechanische Stabilität, die Rissresistenz und die Möglichkeit zur elektrischen Kontaktierung verbessert werden, wie man erfährt. Dazu soll der PBF-LB-Prozess zu einem Prozess weiterentwickelt werden, der die Multi-Material-Bearbeitung zulässt und bei dem das Silber in-situ integriert wird. Das eröffne völlig neue Möglichkeiten, die Materialeigenschaften innerhalb eines Bauteils gezielt anzupassen. Das sei ein entscheidender Schritt, hin zu funktional optimierten Komponenten. So bestimme künftig nicht mehr die Fertigung das Bauteil, sondern allein seine Funktion. Ergänzend werden alternative Energiequellen, Substrate sowie beheizte Bauplattformen unter die Lupe genommen, um thermisch induzierte Spannungen zu reduzieren und die Prozessstabilität zu erhöhen.

Der Weg zu einer supraleitfähigen Spule ist damit geebnet

Das Ziel dabei ist es, die supraleitenden Eigenschaften weiter zu stabilisieren und gleichzeitig strukturell belastbarere, geometrisch komplexere Bauteile mit hoher Detailauflösung möglich werden zu lassen. Auf Basis dieser Erkenntnisse soll die Fertigung einer supraleitfähigen Spule folgen, um anwendungsspezifische Anforderungen an Stabilität, Integration und Funktion nocht intensiver zu untersuchen. Eine solche Spule ist unter anderem als magnetisch-induktiver Aktor im geplanten Einstein-Teleskop relevant. Nicht zuletzt seien die Ergebnisse auf weitere Anwendungen übertragbar, bei denen es um komplexe, supraleitende Geometrien gehe. Man denke etwa an gekrümmte Leiterbahnen für Quantencomputer. Gefördert wurden die Arbeiten übrigens im Rahmen des RWTH-Forschungsförderprogramms „Exploratory Research Space“.

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