sábado, 8 de enero de 2022

Primer superconductor a temperatura ambiente


Observar la superconductividad a temperatura ambiente es un desafío que la física experimental tiene planteado desde el 1911; año en el que Kamerlingh Onnes notó que la resistencia eléctrica del mercurio se anulaba por debajo de doscientos sesenta y nueve grados bajo cero. En el año 2020, Elliot Snider y otros investigadores han llegado a la cima: han observado que la resistencia eléctrica de una mezcla de hidrógeno, azufre y carbono se vuelve cero, a quince grados centígrados… y doscientos sesenta y siete gigapascales de presión. La matización es importante: porque la superconducción se detecta sólo bajo una enorme presión, que sobrepasa dos millones seiscientas mil veces la presión atmosférica al nivel del mar, un valor cercano al del centro de la Tierra. 
Hasta ahora la superconductividad era un fenómeno ligado a las temperaturas muy bajas y muy costoso, porque requiere helio líquido (que está a doscientos sesenta y nueve grados bajo cero) para enfriar los materiales: por ello se utiliza en contadas aplicaciones. A finales del siglo XX se descubrieron nuevos superconductores, llamados de alta temperatura: porque funcionan a temperaturas superiores a la del nitrógeno líquido (ciento noventa seis grados bajo cero); esto ha abaratado el coste; la desventaja de los nuevos materiales es que su composición -son cerámicas- los vuelve inapropiados para fabricar cables; no obstante, cabe citar que ya se han desarrollado técnicas para conseguir cables kilométricos; con todo, incluso los mejores materiales cerámicos de óxidos de cobre, operan por debajo de ciento cuarenta grados bajo cero. Ya en el siglo XXI, algunos físicos comenzaron a sospechar que los materiales ricos en hidrógeno podrían ser superconductores a temperaturas más altas de lo que se creía posible; y así, en 2015, se observó que un compuesto de hidrógeno y azufre era superconductor a setenta grados bajo cero, si se sometía a alta presión; y en el 2020, se alcanzó la buscada superconductividad a la temperatura del ambiente. 
El erudito lector sabe que los superconductores tienen aplicaciones tecnológicas: se utilizan en los trenes maglev (que utilizan imanes para la sustentación y propulsión por levitación magnética), en máquinas para hacer resonancias magnéticas nucleares en los hospitales; en emisores de telefonía móvil y en generadores eléctricos de alto rendimiento para turbinas eólicas; pero su utilidad todavía es limitada. Los superconductores a la temperatura ambiente y a las presiones habituales, o sea materiales que conducen la corriente eléctrica sin pérdidas de energía, revolucionarían la industria. 

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