MADRID, 23 May. (EUROPA PRESS) -
Una nueva clase de materiales registran superconductividad, la capacidad de conducir la electricidad perfectamente, a temperaturas 50 grados centígrados más altas que el récord anterior.
Usando tecnología avanzada en el Argonne National Laboratory, afiliado a la Universidad de Chicago, científicos observaron superconductividad a temperaturas de aproximadamente -23 grados centígrados (menos 9 grados Fahrenheit, 250 K).
Aunque la superconductividad ocurrió bajo una presión extremadamente alta, el resultado sigue representando un gran paso hacia la creación de la superconductividad a temperatura ambiente, el objetivo final para que los científicos puedan usar este fenómeno para tecnologías avanzadas. Los resultados se publican en Nature.
Al igual que un cable de cobre conduce la electricidad mejor que un tubo de goma, ciertos tipos de materiales son mejores para convertirse en superconductores, un estado definido por dos propiedades principales: el material ofrece una resistencia cero a la corriente eléctrica y no puede ser penetrado por campos magnéticos. Los usos potenciales para esto son tan vastos como excitantes: cables eléctricos sin corrientes decrecientes, supercomputadoras extremadamente rápidas y trenes de levitación magnética eficientes.
Pero anteriormente, los científicos solo han podido crear materiales superconductores cuando se enfrían a temperaturas extremadamente frías: inicialmente, menos 240 grados centígrados y, más recientemente, alrededor de menos 73 grados centígrados. Dado que dicho enfriamiento es costoso, ha limitado sus aplicaciones en el mundo en general.
Recientes predicciones teóricas han demostrado que una nueva clase de materiales de hidruros superconductores podría allanar el camino para la superconductividad a temperaturas más altas. Investigadores del Instituto Max Planck de Química en Alemania se unieron a investigadores de la Universidad de Chicago para crear uno de estos materiales, llamados superhidruros de lantano, probar su superconductividad y determinar su estructura y composición.
El único problema fue que el material debía colocarse bajo una presión extremadamente alta: entre 150 y 170 gigapascales, más de un millón y medio de veces la presión al nivel del mar. Solo en estas condiciones de alta presión, el material, una pequeña muestra de solo unos pocos micrones de ancho, mostró superconductividad a la nueva temperatura récord.
De hecho, el material mostró tres de las cuatro características necesarias para probar la superconductividad: disminuyó su resistencia eléctrica, disminuyó su temperatura crítica bajo un campo magnético externo y mostró un cambio de temperatura cuando algunos elementos fueron reemplazados por diferentes isótopos. La cuarta característica, llamada efecto Meissner, en la cual el material expulsa cualquier campo magnético, no fue detectada. Eso es porque el material es tan pequeño que no se pudo observar este efecto, dijeron los investigadores.
Utilizaron la fuente de fotones avanzada en Argonne, que proporciona rayos de rayos X de alta energía ultrabrillantes que han permitido avances en todo, desde mejores baterías hasta la comprensión del interior profundo de la Tierra, para analizar el material. En el experimento, los investigadores del Centro de Fuentes Avanzadas de Radiación de la Universidad de Chicago exprimieron una pequeña muestra del material entre dos pequeños diamantes para ejercer la presión necesaria, luego utilizaron los rayos X de la línea de luz para probar su estructura y composición.
Debido a que las temperaturas utilizadas para llevar a cabo el experimento se encuentran dentro del rango normal de muchos lugares del mundo, eso hace que el objetivo final de la temperatura ambiente, o al menos 0 grados centígrados, parezca estar al alcance.
El equipo ya continúa colaborando para encontrar nuevos materiales que puedan crear superconductividad en condiciones más razonables.
"Nuestro próximo objetivo es reducir la presión necesaria para sintetizar muestras, para acercar la temperatura crítica al ambiente, y quizás incluso crear muestras que puedan sintetizarse a altas presiones, pero aún superconducidas a presiones normales", dijo en un comunicado Vitali Prakapenka, profesor de la Universidad de Chicago y autor principal.
