Beijing, Bharata Online - Institut Fisika atau Institute of Physics (IOP) dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok atau Chinese Academy of Sciences (CAS), merilis laporan penelitian strategis pertama di dunia yang berfokus pada pengembangan pita superkonduktor suhu tinggi pada hari Senin (26/1), yang memberikan peta jalan yang jelas untuk aplikasi skala besar material superkonduktor suhu tinggi.
Laporan itu secara sistematis meninjau penelitian dan pengembangan global, industrialisasi, dan status aplikasi pita superkonduktor suhu tinggi oksida tembaga barium tanah jarang atau rare-earth barium copper oxide (REBCO), dan untuk pertama kalinya, menyajikan 10 tantangan ilmiah dan teknologi utama yang dihadapi bidang ini.
Material superkonduktor memiliki sifat luar biasa seperti resistansi listrik nol dan diamagnetisme sempurna. Material ini dianggap sebagai material terdepan yang penting secara strategis untuk abad ke-21, dengan prospek aplikasi yang luas di sektor-sektor utama seperti energi, transportasi, perawatan kesehatan, dan penelitian ilmiah. Material ini dianggap sebagai fondasi penting untuk mendorong terobosan teknologi di masa depan.
Namun, material superkonduktor konvensional memerlukan pengoperasian pada suhu yang sangat rendah, yang mengakibatkan biaya pendinginan yang tinggi dan ketergantungan pada sumber daya helium yang langka. Akibatnya, selama beberapa dekade terakhir, penerapan teknologi superkonduktor sebagian besar terbatas pada beberapa bidang, seperti akselerator partikel dan mesin MRI.
Sebaliknya, material superkonduktor suhu tinggi yang diwakili oleh REBCO menunjukkan suhu kritis di atas nitrogen cair (196 derajat Celcius di bawah nol), secara signifikan mengurangi biaya pendinginan sekaligus menunjukkan peningkatan kapasitas arus yang substansial dan toleransi medan magnet yang tinggi, sehingga meletakkan dasar untuk aplikasi skala yang lebih luas.
Laporan tersebut mencatat bahwa sejak mencapai produksi komersial pada tahun 2006, pita superkonduktor suhu tinggi REBCO telah menunjukkan potensi aplikasi yang signifikan di berbagai bidang, termasuk fusi nuklir kurungan magnetik, peralatan medis kelas atas, fasilitas ilmiah besar, dan perangkat daya superkonduktor. Secara keseluruhan, aplikasinya terkonsentrasi dalam dua arah utama: sistem daya dan sistem magnet.
Menurut laporan tersebut, meskipun pita superkonduktor suhu tinggi REBCO telah memasuki tahap awal komersialisasi, masih ada ruang yang cukup besar untuk peningkatan kinerja. Kunci pengembangan di masa depan terletak pada kemajuan sistematis dalam inovasi kolaboratif di berbagai bidang, mulai dari material, fabrikasi, hingga aplikasi.
Laporan tersebut juga secara sistematis merangkum untuk pertama kalinya 10 tantangan ilmiah dan teknologi utama yang menghambat penerapan pita REBCO dalam skala besar.
"Sepuluh tantangan utama ini berasal dari investigasi mendalam kami terhadap seluruh rantai industri, dari penelitian dan pengembangan hingga aplikasi," kata Fang Zhong, Akademisi di CAS dan Direktur IOP.
"Dengan menyelaraskan dengan kebutuhan nasional utama seperti fusi nuklir dan jaringan listrik superkonduktor, dan menganalisis kesenjangan antara material yang ada dan aplikasi praktis, kami telah mengklarifikasi arah spesifik yang perlu ditangani untuk maju dari 'dapat digunakan' menjadi 'unggul'," tambah Zhong.
Cheng Jinguang, Wakil Direktur IOP, mengatakan diharapkan pengungkapan tantangan ilmiah dan teknologi inti ini akan memungkinkan kekuatan inovatif dari berbagai sektor di seluruh Tiongkok untuk mencapai terobosan kolaboratif dan mendorong perkembangan pesat di bidang superkonduktivitas suhu tinggi.
