Необходимость снижать затраты и улучшать работу электроэнергетических систем, в том числе во время экстремальных погодных явлений, побудила Министерство энергетики США (U.S. Department of Energy - DOE) призвать исследователей к разработке материалов повышенной проводимости, которые способны помочь модернизировать и расширить стареющие электроэнергетические и транспортные инфраструктуры. Недавно 10 команд были названы победителями первого этапа конкурса на приз «Материалы повышенной проводимости для доступных, прорывных технологий в области электрической и тепловой энергии при производстве проводников» (Conductivity-enhanced materials for Affordable, Breakthrough Leapfrog Electric and thermal applications (CABLE) Conductor Manufacturing Prize).
Получение приза CABLE Prize обеспечивает финансирование и оказание технической помощи для продвижения новых идей, которые могут позволить производителям кабелей и электрического оборудования в США перейти на использование проводящих материалов следующего поколения. Участники конкурса предоставили революционные концепции для создания более проводящих и доступных материалов, которые могли бы быть использованы в областях, связанных как с электроэнергией, так и тепловой энергией. Каждый из победителей первого этапа конкурса получил денежный приз в размере 25000 долларов США и регулярное пособие для поддержки испытаний сторонними организациями на этапе 2, когда они должны будут изготовить микромасштабный образец своего материала:
- В составе команды Clean Carbon Conductors исследователи из Университета Райса (RiceUniversity) и компании DexMatCoразрабатываютуглеродные нанотрубки(УНТ) с повышенной проводимостью путём улучшения качества волокна, выравнивания, плотности упаковки и электрохимического легирования углеродных нанотрубок.
- Команда NAECO из г. Пичтри-Сити, штат Джорджия, предоставила заявку на процесс получения сплавов повышенной проводимости с нано-добавками, который предусматривает сначала смешивание меди с ничтожно малым количеством добавок, а затем объединение с графеном с использованием обработки в твёрдой фазе.
- Компания MetalKraftTechnologies, базирующаясяв г. Афины, штат Огайо, вместе с учёными из Лихайского университета (LehighUniversity), расположенного в г. Бетлехем, штат Пенсильвания, также используют твёрдофазную обработку для создания медно-графеновой ультрапроволоки с небольшими количествами коммерчески доступного кристаллического графена с малой концентрацией дефектов.
- В г. Нискайуна, штат Нью-Йорк, команда из компании GEResearch (подразделение исследований и разработок компании GeneralElectric) будет использовать электронно-лучевую плавку как метод аддитивного производства сверхпроводящих компонентов для изготовления нано-углеродно-металлического композита из меди и недорогого графитового порошка, сажи или, возможно, более дорогого нано-структурированного углерода.
- Компания VTMaterials из г. Блэксбург, штат Вирджиния, подала заявку на воздушный провод повышенной проводимости (ECO), изготовленный из алюминия (потенциально из переработанных проводов), графена и других нанодобавок.
- Группа специалистов 59701 NanoInnovations из г. Бьютт, штат Монтана, разрабатывает высокопроводящий композитный кабель, выполненный из углеродных нанотрубок, которые изготовлены из диоксида углерода и небольшого количества металла, такого как медь из местного рудника.
- Для своего проекта создания интеркалированных композитов из углеродных волокон (ICF) команда из Техасского университета (UniversityofTexas) в г. Остин создаст углеродное волокно высокой проводимости путем чередования слоев углеродного волокна с хлоридами переходных металлов, которое конкурирует с углеродными нанотрубками по проводимости.
- Команда SuperWire из г Берлингтон, штат Массачусетс, предложила стратегию производства силовых кабелей из углеродных нанотрубок для создания исключительно прочных и лёгких композитных кабелей в оплётке из углеродных нанотрубок с добавлением меди или алюминия.
- Команда TheSuperCoolConductor (входит в SelvaResearchGroup), г. Хьюстон, штат Техас, производит высокотемпературный сверхпроводник из редкоземельных элементов, который можно изготавливать за половину стоимости меди и охлаждать жидким азотом или криогенным охлаждением для таких областей применения, как долговременное хранение электроэнергии.
- В г. Ашланд, штат Массачусетс, команда NanoALLightning создаёт сверхвысокопрочные / высокопроводящие алюминиевые сплавы с использованием традиционного производственного оборудования и специализированных нанотехнологий для замены стальных сердечников в воздушных линиях электропередачи.