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Crean el primer superconductor del mundo que opera a temperatura ambiente

Adiós a las temperaturas increíblemente bajas para conseguir la superconductividad. El hito ha sido logrado a tan solo 15 ºC.

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16/10/2020 -

Normalmente la superconductividad (la capacidad de algunos materiales para conducir la corriente eléctrica sin resistencia ni pérdidas de energía) se obtiene a decenas o cientos de grados bajo cero. Desde su descubrimiento hace más de un siglo, en 1911, la superconductividad ha llegado a desempeñar un papel importante en muchas tecnologías modernas, como los trenes maglev y las resonancias magnéticas, pero ciertamente su utilidad se ha visto limitada por el imperativo de tener que alcanzar temperaturas extremadamente frías. Ahora, un equipo de científicos de la Universidad de Rochester (EE. UU.) lo ha conseguido a 15ºC (rompiendo el récord anterior de -23 ºC) con un compuesto de hidrógeno, azufre y carbono.

La investigación tiene como objetivo superar uno de los principales obstáculos en la expansión de los usos de materiales superconductores. Estos materiales no presentan resistencia eléctrica y expulsan un campo magnético, pero debido a que normalmente solo funcionan a temperaturas por debajo de 140°C su mantenimiento no es sostenible: es muy costoso.


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"Debido a los límites de la baja temperatura, los materiales con propiedades tan extraordinarias no han transformado el mundo de la manera que muchos podrían haber imaginado", comenta el físico Ranga Dias, líder del trabajo que publica la revista Nature. "Sin embargo, nuestro descubrimiento romperá estas barreras y abrirá la puerta a muchas aplicaciones potenciales". 

¿Qué propiedades tiene exactamente la superconductividad?

Por un lado, la resistencia cero. Por lo general, el flujo de una corriente eléctrica encuentra algún grado de resistencia; cuanto mayor sea la conductividad de un material, menor resistencia eléctrica tiene y la corriente puede fluir con mayor libertad. Por otro, hablamos del efecto Meissner, en el que se expulsan los campos magnéticos del material superconductor, lo que obliga a las líneas del campo magnético a desviarse alrededor del material. Así, si colocamos un pequeño imán permanente sobre un material superconductor, la fuerza repulsiva de estas líneas de campo magnético hará que levite, tal y como podemos ver en la imagen que acompaña este artículo.

Santo Grial

Dias expone que desarrollar materiales que sean superconductores, sin resistencia eléctrica y sin expulsión de campo magnético a temperatura ambiente, es el "santo grial" de la física de la materia condensada. Estos materiales, según el experto “pueden cambiar definitivamente el mundo tal como lo conocemos”.

¿Cómo cambiaría nuestro mundo?

Para empezar, la electricidad podría almacenarse o transmitirse a grandes distancias; contaríamos con trenes maglev más potentes u otras soluciones de transporte futuristas y tecnologías mejoradas de imágenes médicas. Los campos magnéticos distintivos que crean los superconductores cambiarían las reglas del juego para los instrumentos científicos, los dispositivos de imágenes médicas y los dispositivos de transporte sin fricción.


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Para conseguirlo, los científicos combinaron hidrógeno con carbono y azufre para sintetizar fotoquímicamente hidruro de azufre carbonoso derivado de orgánicos simples en una celda de yunque de diamante, un dispositivo de investigación utilizado para examinar cantidades minúsculas de materiales bajo una presión extraordinariamente alta. Es alentador que los superconductores de Dias no requieran componentes raros o costosos. "El hidrógeno es el material más ligero y el enlace de hidrógeno es uno de los más fuertes", aclara el experto. Afortunadamente, también es el elemento más común en el universo, y el carbono y el azufre también son bastante abundantes.

Encontrar una forma de producir el material superconductor a presiones mucho más bajas será clave para producirlo en cantidades útiles a un costo razonable, dicen los investigadores.

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