Investigadores de la Universidad de Cornell han creado un innovador método de impresión 3D para superconductores, capaz de producir materiales con propiedades mejoradas mediante un proceso de una sola etapa. La técnica emplea una tinta compuesta por copolímeros y nanopartículas inorgánicas que se autoensamblan durante la impresión y luego se someten a un tratamiento térmico para formar un superconductor cristalino.


Innovación a múltiples escalas

El proceso desarrollado permite estructurar el material en tres niveles:
Escala atómica con la alineación de átomos en la red cristalina.
Escala mesoscópica con los copolímeros guiando la formación de estructuras ordenadas.
Escala macroscópica con la impresión 3D generando formas complejas, como bobinas o hélices, adaptadas a distintas aplicaciones.

Esta técnica simplifica la fabricación, eliminando pasos tradicionales como síntesis y mezcla de materiales, y permite crear geometrías imposibles con métodos convencionales.

Rendimiento récord

Aplicado al nitruro de niobio (NbN), el superconductor impreso alcanzó una resistencia crítica al campo magnético de entre 40 y 50 teslas, el valor más alto registrado para este compuesto. Este rendimiento es clave para aplicaciones en imanes superconductores, resonancias magnéticas y dispositivos de almacenamiento de energía.

Potencial futuro

El método puede adaptarse a otros compuestos metálicos de transición y personalizarse para tecnologías electrónicas y dispositivos cuánticos. La capacidad de imprimir formas 3D complejas abre nuevas posibilidades en la fabricación de dispositivos con geometrías que antes eran imposibles.

Aplicaciones principales

- Imanes superconductores en resonancias magnéticas y almacenamiento energético.
- Dispositivos cuánticos con trampas de iones miniaturizadas y mayor escalabilidad.
- Electrónica avanzada con componentes de geometrías complejas adaptadas a necesidades específicas.

Con este avance, pronto los superconductores podrían imprimir ellos mismos los circuitos que los necesiten… o al menos eso esperan los investigadores.