Ohne sie könnten Ärzte keine MRI-Analysen durchführen. Auch für die Forschungsinfrastruktur des CERN sind sie unerlässlich. Supraleiter sind Materialien, die unterhalb einer kritischen Temperatur keinen elektrischen Widerstand mehr haben und dies auch, wenn sie starken Magnetfeldern ausgesetzt sind. Diese Eigenschaft wird man sich zukünftig zunutze machen, um elektrische Anlagen mit besonders hoher Leistung zu betreiben.
Forschende des Nationalen Forschungsschwerpunkts (NFS) «MaNEP – Materialien mit neuartigen elektronischen Eigenschaften» in Genf haben eine Hochdruckanlage entwickelt, mit der sie supraleitende Drähte in Kilometer-Länge herstellen können. Dazu verwenden sie industriell hergestellte Drähte, die einen pulverförmigen Kern aus einem Magnesium-Bor-Gemisch besitzen. Diese Drähten verdichten sie, indem sie Drücke bis zu 1 GPa anlegen. «Dieser Druck entspricht etwa dem Druck, den ein Eisenbahnwaggon auf einem Quadratzentimeter ausübt», erläutert René Flükiger, Leiter des Forschungsprojekts. Anschliessend bringen sie die so verdichteten Drähte bei 650°C zum Glühen, wobei sich die supraleitende Phase Magnesiumborid (MgB2) in den Kernen der Drähte bildet. Das Ergebnis lässt sich sehen: Nach der Verdichtung können die Drähte eine doppelt so hohe Stromstärke bei einer Betriebstemperaturen bis 25 K (-248° C) wie vorher tragen, d. h. sie sind doppelt belastbar. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Magnetspulen aus den stark verdichteten Drähten deutlich leichter und auch preisgünstiger sind.
Die Hochdruckanlage entwickelten die Forschenden zusammen mit Bruker BioSpin AG in Fällanden. Das Forschungsprojekt ist eines von 28 Projekten, die im Herbst 2009 im Rahmen der Massnahmen zur Stabilisierung der Wirtschaft der Schweiz an den Start gingen.
Die Forschenden präsentieren die neue Hochdrucktechnik vom 4. bis 8. April 2011 an der weltweit grössten Industriefachmesse in Hannover.