Se han desarrollado diversas líneas de investigación asociadas al campo de la superconductividad entre las que destacan
Se trabaja en el diseño y fabricación de bobinas superconductoras para producir campos magnéticos de alta densidad no posibles de crear con sistemas convencionales y aplicarlos en soluciones a problemas industriales mediante el establecimiento de infraestructura, capacidades, métodos y experiencia para la fabricación en Chile de bobinas superconductoras.
Existe un gran interés en el uso de bobinas superconductoras con campos magnéticos de alta intensidad en sistemas que permitan la separación y recuperación de compuestos de interés (o contaminantes) de procesos, relaves y otros efluentes. Estos sistemas permitirían la separación de elementos que en la actualidad son muy difíciles o imposibles de obtener con métodos convencionales, viabilizando la obtención de beneficios económicos y ambientales.
Los superconductores para su operación requieren de muy bajas temperaturas, lo que presenta un desafío para cualquier material que deba ser usado para fabricar las estructuras que los soporten, ya que muchos de ellos se quiebran y no resisten los esfuerzos mecánicos del enfriamiento, o sus características intrínsecas cambian y los hacen poco adecuados para su uso. Esto redunda en la necesidad constante de investigar y evaluar los distintos materiales a utilizar dependiendo de la aplicación a desarrollar.
Las bobinas superconductoras corren el riesgo de perder su estado superconductor si alguno de sus valores de operación son excedido, condición conocida como "Quench", y que si no se maneja adecuadamente puede provocar la degradación o destrucción de la bobina. Para prevenir esta situación, ha sido necesario desarrollar tanto sistemas precisos de medición de variables críticas, como algoritmos y sistemas de detección que protejan a la bobina y permitan integrarlas a sistemas industriales de forma confiable.
Las bobinas superconductoras requieren de sistemas de alimentación eléctrica controlados para no salirse de sus parámetros de operación, sobretodo en los procesos de carga y descarga. Para ésto, se han desarrollado sistemas y algoritmos que logran cargar y descargar la bobina en forma limpia y de acuerdo a sus parámetros de diseño.
La transmisión de electricidad a través de cables superconductores es un proceso eficiente en donde algunas aplicaciones convencionales, por ejemplo aquellas que usan bajos voltajes y grandes corrientes, pueden lograr un gran beneficio. En nuestro caso, las mismas máquinas superconductoras que están en desarrollo, tienen el potencial de beneficiarse de redes de distribución eléctrica superconductoras, las cuales adicionalmente ya trabajan a temperaturas criogénicas.
Se investiga el uso del fenómeno de bloqueo cuántico (flux pinning) de los superconductores tipo II, el cual permite que el superconductor levite y se fije en una cierta configuración magnética, como una alternativas para diseñar y desarrollar aplicaciones de sistemas rotatorios y de transporte con menores pérdidas por roce, de menor tamaño y peso.
Se investiga la fabricación de material superconductor de alta temperatura (HTS), para la elaboración de partes y piezas (a diferencia de la cinta que se vende en el mercado) especialmente diseñadas para aplicaciones de bloqueo cuántico, uniones superconductoras, entre otras aplicaciones. La producción masiva, a medida y a bajo costo de este material, permitiría viabilizar dichas aplicaciones en cuanto a aspectos técnicos y económicos.
