Supravodivé pásky dokážu po silnom ochladení prenášať veľké elektrické prúdy s veľmi malými stratami. Uplatnenie môžu nájsť napríklad v energetických kábloch či výkonných elektromagnetoch. Pri meniacom sa magnetickom poli však aj v nich vzniká teplo, čo predstavuje energetické straty. Jedným zo spôsobov, ako tieto straty obmedziť, je rozdeliť supravodivú vrstvu pásky na niekoľko úzkych prúžkov [1].
Avšak, takéto rozdelenie má slabinu: ak sa jeden prúžok poškodí, prúd cez toto miesto prechádza ťažšie. Pomôcť môžu krátke priečne supravodivé mostíky, ktoré jednotlivé prúžky prepájajú. Fungujú podobne ako prepojenia medzi cestami — umožňujú prúdu prejsť do susedného prúžku a obísť prekážku. Poškodenie tým nezmizne, ale jeho vplyv na fungovanie pásky sa môže znížiť [2].
Pásky s oddelenými prúžkami možno vyrobiť nanášaním supravodivej vrstvy na špeciálne tvarovaný kovový podklad [3]. Účinok mostíkov sa skúmal na páske širokej iba štyri milimetre, rozdelenej na sedem prúžkov. Merania prebiehali v kvapalnom dusíku pri približne −196 °C a dopĺňali ich počítačové simulácie. Po vytvorení malého poškodenia sa pozorovalo, ako sa prúd rozdeľuje v rôznych častiach pásky. Merania potvrdili priaznivý účinok mostíkov, hoci sa vo všetkých detailoch so simuláciami nezhodovali.
Počítačový model navyše ukázal, že v skúmanom usporiadaní stačil mostík dlhý približne jeden milimeter namiesto desiatich milimetrov. Menšie mostíky by tak mohli byť na páske rozmiestnené hustejšie a zlepšiť jej odolnosť voči lokálnym poškodeniam. Bez mostíka zostával prúd v modeli nerovnomerne rozdelený aj takmer dvadsať centimetrov od poškodenia aj pri ideálnych podmienkach. Pred praktickým využitím nového usporiadania však treba overiť aj jeho vplyv na energetické straty.
[1] Gömöry F et al. IEEE Trans. Appl. Supercond. 34 (2024) 5901605. DOI: 10.1109/TASC.2024.3364133.
[2] Levin G A, Barnes P N. IEEE Trans. Appl. Supercond. 15 (2005) 2158–2161. DOI: 10.1109/TASC.2005.849601.
[3] Wulff A C et al. Supercond. Sci. Technol. 28 (2015) 072001. DOI: 10.1088/0953-2048/28/7/072001.
Autori: Martin Kucharovič, Tomáš Kujovič, Fedor Gömöry, Marcela Pekarčíková, Christian R. H. Bahl, Anders C. Wulff a Sara Landvogt.