superconductividad a temperatura ambiente

por Edd Gent

La superconductividad podría ser la clave para innovar en nuevas tecnologías en energía, computación y transporte, pero hasta ahora solo ocurre en materiales enfriados cerca del cero absoluto. Ahora los investigadores han creado el primer superconductor a temperatura ambiente.

superconductividad a temperatura ambiente
Recreación artística de un imán levitando magnéticamente sobre un superconductor enfriado a temperaturas criogénicas. Ahora, los investigadores han observado por primera vez conductividad a temperatura ambiente (unos 15 grados Celsius), aunque las presiones necesarias son enormes. [ktsimage/iStock]

Cuando una corriente pasa a través de un conductor, experimenta resistencia, lo que agota la energía útil en calor residual y limita la eficiencia de toda la electrónica del mundo moderno. Pero en 1911, el físico holandés Heike Kamerlingh Onnes descubrió que no tiene por qué ser así.

Cuando enfrió el cable de mercurio hasta justo por encima del cero absoluto, la resistencia desapareció abruptamente. Durante las siguientes décadas, se encontró superconductividad en otros materiales súper enfriados, y en 1933 los investigadores descubrieron que los superconductores también expulsan campos magnéticos. Eso significa que los campos magnéticos externos, que normalmente atraviesan casi cualquier cosa, no pueden penetrar el interior del superconductor y permanecer en su superficie.

Estas dos cualidades abren una gran cantidad de posibilidades, incluidas líneas eléctricas y circuitos electrónicos sin pérdidas, sensores ultrasensibles e imanes increíblemente poderosos que podrían usarse para hacer levitar trenes o hacer turbinas súper eficientes. Superconductores s están en el corazón de algunas de las tecnologías más vanguardistas de hoy en día, desde los ordenadores cuánticos a los escáneres de resonancia magnética y el gran colisionador de hadrones.

El único problema es que requieren equipos de enfriamiento voluminosos, costosos y que consumen mucha energía, lo que limita severamente dónde pueden usarse. Pero ahora los investigadores de la Universidad de Rochester han demostrado superconductividad a la temperatura relativamente agradable de 15 grados centígrados .

“ 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”, dijo el investigador principal de id , Ranga Dias, en un comunicado de prensa . “Nuestro descubrimiento romperá estas barreras y abrirá la puerta a muchas aplicaciones potenciales”.

Sin embargo, el avance, descrito en un artículo de Nature , viene con algunas advertencias sustanciales. T que el equipo era sólo es capaz de crear una pequeña cantidad del material, más o menos el mismo volumen que una sola gota de una impresora de inyección de tinta. Y para conseguir que superconducir tuvieron que apretar entre dos diamantes para crear presiones equivalentes a las tres cuartas partes de las que se encuentran en el cente r de la Tierra.

Los investigadores tampoco tienen claro la naturaleza exacta del material que han fabricado. Combinaron una mezcla de hidrógeno, carbono y azufre y luego le dispararon un láser para desencadenar una reacción química y crear un cristal. Pero debido a que todos estos elementos tienen átomos muy pequeños, no ha sido posible determinar cómo están dispuestos o cuál podría ser la fórmula química del material.

No obstante, el resultado es un gran avance para los superconductores de alta temperatura. Sigue una serie de avances basados ​​en las predicciones del físico Neil Ashcroft de la Universidad de Cornell de que los materiales ricos en hidrógeno son una ruta prometedora para la conductividad a temperatura ambiente, pero ha superado el récord anterior de -13 ° C fuera del agua.

Sin embargo, para que el descubrimiento tenga alguna vez aplicaciones prácticas, los investigadores tendrán que encontrar una manera de reducir la presión necesaria para lograr la superconductividad. Eso requerirá una mejor comprensión de las propiedades del material que han creado, pero sugieren que hay mucho margen para ajustar su receta para acercarse a las presiones ambientales.

Qué tan pronto podría suceder eso es una incógnita, pero los investigadores parecen seguros y han creado una startup llamada Unearthly Materials para comercializar su trabajo. Si se salen con la suya, la resistencia eléctrica pronto será cosa del pasado.

Fuente: https://singularityhub.com/2020/10/19/scientists-just-achieved-room-temperature-superconductivity-for-the-first-time/

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