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据新一期《天然·通讯》杂志报导，美国康奈尔大学研讨人员开宣布一种“一步式”3D打印办法，制造出功能创纪录的超导体。其间，打印的氮化铌超导体在纳米多孔结构的效果下，其上临界磁场提升至40—50特斯拉，发明了该化合物迄今最高纪录。这一打破简化了传统杂乱工艺，有望推进从医学成像磁体到量子器材等多范畴的开展。
早在2016年，该团队初次使用嵌段共聚物完成了自拼装超导体。这类柔性链状分子可以自发排列成有序、重复的纳米级结构。到2021年，该团队已证明软资料办法能制备出功能与传统办法适当的超导体。
此次新办规律迈出更大一步。团队选用由嵌段共聚物和无机纳米颗粒组成的“墨水”，在3D打印过程中完成自拼装，随后经过热处理转化为多孔晶体超导体。这种“一步式”工艺省去了传统办法中的多重组成、粉末制备、增加黏结剂和多轮加热等过程，极大提高了功率。
经过该工艺，团队可直接制备具有三重结构层次的超导资料。在原子标准，原子排列成晶格；在介观标准，嵌段共聚物的自拼装构成有序结构；在微观标准，3D打印可构成比如线圈、螺旋等杂乱形状，满意多种使用需求。
本次研讨最有目共睹的效果来自对氮化铌超导体的打印试验。因为纳米结构的多孔性，这种3D打印超导体的上临界磁场达到了40—50特斯拉，发明了该类化合物超导体的最高“束缚效应诱导值”。这一特性关于强超导磁体，如磁共振成像设备至关重要。他们还发现，资料的超导特性可与聚合物分子量等规划参数直接相关，从而为功能猜测供给了新东西。
团队方案将该办法拓宽至氮化钛等其他超导资料，并探究传统办法难以完成的杂乱3D几许结构。多孔架构带来的创纪录比表面积，也为研讨量子资料和开发下一代器材打开了新思路。（记者张佳欣）
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