Un nuovo sistema laser misura il nastro superconduttore senza tagliarlo

Un gruppo di ricerca sudcoreano ha sviluppato un sistema senza contatto che misura continuamente lo spessore, la larghezza e la forma tridimensionale del nastro superconduttore ad alta temperatura. Nei test, ha mantenuto l’errore di misura entro ±1,5 micrometri mentre il nastro si muoveva a 100 metri all’ora. Con un movimento più lento del sensore, le misurazioni ripetute differivano di non più di 0,2 micrometri.

Il nastro ha uno spessore di appena alcune decine di micrometri e una larghezza da 4 a 12 millimetri, ma può estendersi per centinaia di metri. Al di sotto di una determinata temperatura, trasporta correnti elettriche elevate senza resistenza. Centinaia di strati vengono avvolti insieme per realizzare potenti magneti per dispositivi di fusione, apparecchi per la risonanza magnetica e attrezzature elettriche efficienti.

Le piccole variazioni sono importanti perché gli errori di spessore possono accumularsi nei vari strati, deformando un magnete, concentrando le sollecitazioni meccaniche o destabilizzandone il campo magnetico. I sensori a contatto rischiano di graffiare o contaminare il nastro, mentre i precedenti metodi senza contatto avevano difficoltà a gestire le vibrazioni. Un’ispezione dettagliata poteva quindi richiedere il taglio di campioni da esaminare al microscopio.

Il nuovo sistema fa passare il nastro tra bobine mentre sensori laser confocali contrapposti scansionano entrambe le superfici. Il controllo della tensione in tempo reale, la correzione della velocità e un software di filtraggio del rumore mantengono stabile il materiale in movimento e producono una mappa 3D continua senza danneggiarlo.

Tre studi correlati sono stati pubblicati tra il 2024 e il 2026. L’approccio potrebbe essere utilizzato anche per ispezionare lamine per batterie, metalli laminati, celle solari a film sottile e film di precisione per l’elettronica, sebbene l’impiego sulle linee di produzione richiederà ottimizzazioni specifiche per ciascun materiale e prove di affidabilità a lungo termine.