科技日报记者 张佳欣

据新一期《天然·通信》杂志报导，美国康奈尔年夜学研究职员开发出一种“一步式”3D打印要领，制造出机能创纪录的超导体。此中，打印的氮化铌超导体于纳米多孔布局的作用下，其上临界磁场晋升至40—50特斯拉，创造了该化合物迄今最高纪录。这一冲破简化了传统繁杂工艺，有望鞭策从医学成像磁体到量子器件等多范畴的成长。

早于2016年，该团队初次使用嵌段共聚物实现了自组装超导体。这种柔性链状份子可以或许自觉摆列成有序、反复的纳米级布局。到2021年，该团队已经证实软质料要领能制备出机能与传统要领相称的超导体。

这次新要领则迈出更年夜一步。团队采用由嵌段共聚物及无机纳米颗粒构成的“墨水”，于3D打印历程中实现自组装，随后经由过程热处置惩罚转化为多孔晶体超导体。这类“一步式”工艺省去了传统要领中的多重合成、粉末制备、添加黏结剂及多轮加热等步调，极年夜提高了效率。

经由过程该工艺，团队可直接制备具备三重布局条理的超导质料。于原子标准，原子摆列成晶格；于介不雅标准，嵌段共聚物的自组装形成有序布局；于宏不雅标准，3D打印可形成诸如线圈、螺旋等繁杂形态，满意差别运用需求。

本次研究最惹人注目的结果来自对于氮化铌超导体的打印试验。因为纳米布局的多孔性，这类3D打印超导体的上临界磁场到达了40—50特斯拉，创造了该类化合物超导体的最高“约束效应引诱值”。这一特征对于在强超导磁体，如磁共振成像装备至关主要。他们还有发明，质料的超导特征可与聚合物份子量等设计参数直接联系关系，从而为机能猜测提供了新东西。

团队规划将该要领拓展至氮化钛等其他超导质料，并摸索传统要领难以实现的繁杂3D几何布局。多孔架构带来的创纪录比外貌积，也为研究量子质料及开发下一代器件打开了新思绪。