La superconductividad a temperatura ambiente más cerca que nunca
La comunidad científica asegura que la superconductividad a temperatura ambiente está más cerca que nunca gracias a un material que podría cambiar la forma en la que viaja la electricidad.
La ciencia ha buscado durante más de un siglo los materiales capaces de conducir la electricidad sin resistencia mientras viaja por cables y líneas de transmisión, los famosos superconductores. El segundo reto es conseguir que esto sea posible a temperatura ambiente.
Los físicos han ido anunciado pequeños avances, pero por el momento no existe una forma de lograr la superconductividad a temperaturas superiores a 0 Kelvin (-273,15 grados Celsius) de forma estable. La solución está lejos, pero la ciencia se acerca con estudios como el que se ha publicado recientemente en la revista Advanced Quantum Technologies.
Un grupo de investigadores de Europa y Sudamérica ha anunciado que ha logrado la superconductividad a temperatura ambiente gracias al grafito pirolítico. El material tiene unas arrugas superficiales que forman pequeñas deformaciones en la superficie que le permiten operar hasta a 300 grados Kelvin (26,85 grados Celsius) y a presión ambiental.
Esta investigación podría ayudar a resolver uno de los puntos más importantes de la superconductividad: cómo las curvas y las arrugas en los materiales como el grafito pirolítico cortado afectan a las propiedades eléctricas. “Este es un paso pionero e importante”, según Vinokur Valerii, físico de materia condensada y miembro del equipo.
La ciencia busca un nuevo sistema de transmisión de electricidad
Los sistemas eléctricos utilizan principalmente el cobre para transmitir electricidad gracias al choque constante de los electrones con los núcleos. ¿El lado negativo? Esta opción genera calor que produce una pérdida de cerca del 5% de la electricidad que se transmite. Los superconductores solucionan este problema.
La superconductividad se está explorando desde mejores imágenes por resonancia hasta los famosos trenes de levitación magnética, pero la informática viviría una revolución. “La capacidad de utilizar paquetes de carga cuántica que funcionen podría hacer avanzar la computación de IA neuromórfica y reducir drásticamente la energía necesaria para hacer funcionar los centros de datos”, según Thomas Conte, físico de la Universidad de Georgia.
El plomo, el estaño y el mercurio se utilizan en ordenadores cuánticos a 0 grados Kelvin, el conocido cero absoluto. En los años 90 se descubrió que el óxido de itrio, bario y cobre (YBCO) podría aumentar la temperatura a 90 Kelvin (-183 grados) con la ayuda de nitrógeno líquido, pero aún no era suficiente.
Desde ese momento se han explorado materiales compuestos de hidrógeno como el decahidruro de lantano y cerámicas, aunque son difíciles de producir a gran escala. Los pulsos de láser infrarrojo con hidruro de azufre permitían mantener la temperatura ambiente durante un breve periodo de tiempo a 260 Kelvin (-13 grados Celsius).
Los estudios han seguido hasta la actualidad con experimentos con plomo dopado con cobre o hidruro de lutecio y los resultados han sido positivos, aunque la comunidad científica debe verificar los datos. “La gente no comprueba las mediciones y otros no pueden reproducir sus resultados. Hay mucho descuido en torno a este campo porque la gente está muy ansiosa por lograr el éxito", según Elie Track, director de tecnología de HYPRES.
La superconductividad a temperaturas 100 veces superiores a las habituales no es fácil de conseguir y el último experimento con grafito pirolítico tendrá que convencer a la comunidad científica.