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科技 | 超导材料新制造法问世,结合3D打印刷新超导体表面积纪录

2025-09-12619来源:

美国康奈尔大学科研团队历时近10年,研发出一种全新的3D打印工艺,可显著提升化合物超导体性能。

  美国康奈尔大学科研团队历时近10年,研发出一种全新的3D打印工艺,可显着提升化合物超导体性能。

  该研究由康奈尔大学材料科学与工程系的乌尔里希・维斯纳教授带领,主要结合 3D 打印和加热处理,实现制造超导体的新方法。

  该流程的核心环节是 3D 打印。研究人员首先制备出由共聚物与无机纳米颗粒(Copolymer-inorganic nanoparticle)组成的特殊“墨水”,并将其打印到基底表面。

  随后,样品经过高温处理,墨水转化为多孔的晶体超导体,这种结构在原子尺度上形成规整的晶格,而在宏观尺度上保持了 3D 打印赋予的形态。

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  这种多层级结构刷新化合物超导体的有效表面积纪录,而更大的表面积意味着更多的活性位点,可显着增强材料在电子传输等方面的性能,从而为量子计算等资源密集型领域提供潜在支持。

  维斯纳教授表示,该成果凝聚了团队近十年的努力。这一方法目前仅在晶体氮化物上验证成功,但理论上可以推广到其他金属化合物,例如钛氮化物,这类材料虽性质不同,但仍可获得类似的高表面积特性。

  研究仍处于早期阶段,距离工业化应用尚需进一步验证和优化。不过,该成果为超导材料制造提供了全新的思路,也展示了 3D 打印在先进材料领域的巨大潜力,或将推动量子硬件等前沿技术的发展。

  来源:IT之家


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