Trung Quốc lại làm nên kỳ tích chưa từng có trong lịch sử
Trong quá trình thử nghiệm, nam châm được nâng công suất tới 35,1 tesla, vận hành ổn định suốt 30 phút và được khử từ an toàn, chứng minh tính tin cậy của phương pháp kỹ thuật.
Các nhà khoa học Trung Quốc vừa công bố rằng họ đã tạo ra từ trường ổn định mạnh tới 351.000 gauss bằng nam châm siêu dẫn hoàn toàn, phá vỡ kỷ lục thế giới trước đó.
Theo nhóm nghiên cứu, bước đột phá này sẽ thúc đẩy mạnh mẽ quá trình thương mại hóa các thiết bị khoa học siêu dẫn tiên tiến, chẳng hạn như máy cộng hưởng từ hạt nhân (NMR).
Thành công này cũng mở ra nền tảng kỹ thuật quan trọng cho nhiều lĩnh vực công nghệ mũi nhọn, từ hệ thống nam châm cho nhiệt hạch, động cơ điện từ vũ trụ, gia nhiệt cảm ứng siêu dẫn, cho tới công nghệ đệm từ (maglev) và truyền tải điện năng hiệu suất cao.
Nam châm kỷ lục được phát triển bởi Viện Vật lý Plasma thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (ASIPP) tại thành phố Hợp Phì, tỉnh An Huy, phối hợp cùng Trung tâm Siêu dẫn Ứng dụng Quốc tế Hợp Phì, Viện Năng lượng thuộc Trung tâm Khoa học Quốc gia Hợp Phì và Đại học Thanh Hoa (Tsinghua).
Trái Đất vốn là một “nam châm khổng lồ”, tạo ra từ trường tự nhiên khoảng 0,5 gauss. Trong khi đó, nam châm siêu dẫn – được chế tạo bằng cách cuộn các vật liệu siêu dẫn – có khả năng tạo ra từ trường cực mạnh và truyền tải dòng điện lớn mà không bị thất thoát.
Liu Fang, nhà nghiên cứu tại ASIPP, giải thích rằng nam châm này sử dụng công nghệ cuộn dây chèn siêu dẫn nhiệt độ cao, được lồng đồng trục với các nam châm siêu dẫn nhiệt độ thấp.
Đội ngũ đã khắc phục thành công các thách thức như điểm tập trung ứng suất, hiệu ứng dòng điện chắn và hiện tượng ghép nhiều trường trong điều kiện nhiệt độ thấp và từ trường cao. Những đổi mới này giúp cải thiện đáng kể độ ổn định cơ học và hiệu suất điện từ của nam châm trong môi trường khắc nghiệt.
Trong quá trình thử nghiệm, nam châm được nâng công suất tới 35,1 tesla, vận hành ổn định suốt 30 phút và được khử từ an toàn, chứng minh tính tin cậy của phương pháp kỹ thuật. Cường độ từ trường đạt được - mạnh hơn 700.000 lần so với từ trường tự nhiên của Trái Đất - cũng vượt kỷ lục thế giới trước đó là 323.500 gauss.
Những loại nam châm này cũng là bộ phận then chốt của các thiết bị phản ứng nhiệt hạch giam giữ bằng từ trường, tạo ra một “lồng từ” để giữ plasma siêu nóng an toàn, giúp duy trì phản ứng đốt cháy lâu dài. ASIPP đã tham gia nghiên cứu nhiệt hạch từ lâu và gần đây đã tự chủ hoàn toàn trong việc sản xuất vật liệu, thiết bị và hệ thống siêu dẫn.
Là đơn vị chủ lực của Trung Quốc trong dự án Lò phản ứng Nhiệt hạt nhân Thử nghiệm Quốc tế (ITER), Viện này đã đảm nhận nhiều gói thầu quan trọng, bao gồm cả sản xuất siêu dẫn, cuộn chỉnh và bộ cấp nguồn cho nam châm.
