Ngày 28/10, các nhà nghiên cứu thuộc Viện Nghiên cứu Kim loại, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, cho biết họ đã đạt được bước tiến lớn trong việc phát triển vật liệu then chốt phục vụ phản ứng tổng hợp hạt nhân có kiểm soát - công nghệ trung tâm của dự án “mặt trời nhân tạo” mà Trung Quốc đang theo đuổi.
Theo Giáo sư Rong Lijian, trưởng nhóm nghiên cứu, nhóm của ông đã phát triển thành công công nghệ tinh chế hợp kim trong nước có thể phá vỡ nút thắt kỹ thuật lâu nay trong lĩnh vực chất nền kim loại cho băng siêu dẫn nhiệt độ cao thế hệ thứ hai - thành phần quan trọng để tạo ra từ trường cực mạnh giữ plasma ở nhiệt độ hơn 100 triệu độ C.
Bằng quy trình mới, nhóm đã sản xuất công nghiệp hợp kim Hastelloy (C276) có độ tinh khiết cao, đạt cấp tấn. Đây là loại vật liệu nền đóng vai trò “móng nhà” cho các lớp siêu dẫn - vừa chịu trách nhiệm về độ bền cơ học, vừa đảm bảo cấu trúc ổn định của toàn bộ băng siêu dẫn.
“Chúng tôi đã tích lũy gần 20 năm kinh nghiệm trong phát triển vật liệu siêu tinh khiết”, Rong nói. “Chỉ mất chưa đầy hai năm để vượt qua các thách thức trong xử lý và cán tấm nền siêu mỏng”.
Trước đây, Trung Quốc phải phụ thuộc vào nguồn nhập khẩu đắt đỏ và thiếu ổn định cho loại tấm nền C276 này. Việc tự chủ công nghệ không chỉ giúp giảm chi phí mà còn tăng khả năng chủ động trong phát triển công nghệ siêu dẫn.
Theo tuyên bố của nhóm nghiên cứu, hợp kim C276 mới có hàm lượng tạp chất cực thấp - gồm carbon, mangan, lưu huỳnh, phốt pho, oxy và nitơ - thấp hơn so với các sản phẩm nhập khẩu cùng loại. Một số chỉ số kỹ thuật thậm chí vượt chuẩn quốc tế.
Nhóm đã cán thành công hợp kim thành dải siêu mỏng chỉ 0,046 mm (một nửa đường kính sợi tóc), rộng 12 mm, dài hơn 2.000 mét, với độ nhám bề mặt dưới 20 nanomet, tạo độ bóng như gương. Ở nhiệt độ nitơ lỏng, vật liệu đạt độ bền kéo hơn 1.900 MPa, tương đương sức chịu tải 190 tấn trên diện tích bằng móng tay. Sau khi nung ở 900°C trong 5 phút rồi làm nguội, vật liệu vẫn duy trì độ bền trên 1.200 MPa, thể hiện khả năng ổn định nhiệt và cơ học vượt trội.
Trước đó, phát ngôn viên Bộ Ngoại giao Trung Quốc Mao Ninh chia sẻ rằng Trung Quốc đang xây dựng “mặt trời nhân tạo” tại Hợp Phì, tỉnh An Huy.
Lò phản ứng siêu dẫn Tokamak Plasma cháy được kỳ vọng hoàn thành vào năm 2027, có thể trở thành thiết bị đầu tiên trong lịch sử tạo ra điện từ phản ứng tổng hợp hạt nhân - cột mốc quan trọng đưa nhân loại tiến gần hơn đến kỷ nguyên năng lượng sạch vô tận.
