Los científicos y físicos universitarios sintetizan un nuevo material superconductor, desarrollando un proceso que puede ayudar a«romper barreras y abrir la puerta a muchas aplicaciones potenciales«.
Los ingenieros, científicos y físicos de la Universidad de Rochester han creado, por primera vez, un material superconductor a temperatura ambiente al comprimir sólidos moleculares simples con hidrógeno a presiones extremadamente altas.
Presentado como artículo de portada en la revista Nature , el trabajo fue realizado por el laboratorio de Ranga Dias , profesor asistente de ingeniería mecánica y de física y astronomía.
El desarrollo de materiales que son 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, que se han buscado durante más de un siglo, “definitivamente pueden cambiar el mundo tal como lo conocemos”, dice Dias.
Las aplicaciones incluyen:
- Redes eléctricas que transmiten electricidad sin las pérdidas energéticas por la resistencia de los cables debido al efecto joule.
- Transferencia de gran cantidad de corriente sin calentamientos ni perdidas en las Cargas Super Rápidas.
- Electrónica de Potencia con menor calentamiento o ninguno, no haría falta refrigerar.
- Una nueva forma de propulsar trenes levitados magnéticamente y otras formas de transporte.
- Electrónica más rápida y eficiente para lógica digital y tecnología de dispositivos de memoria.
- Equipamiento más eficiente, motores, inversores, etc… mejorando el rendimiento de la instalación del punto de recarga de la vivienda unifamiliar..
«Vivimos en una sociedad de semiconductores, y con este tipo de tecnología, puedes llevar a la sociedad a una sociedad superconductora donde nunca más necesitarás cosas como baterías», dice Ashkan Salamat de la Universidad de Nevada Las Vegas,
coautor de la descubrimiento.
El próximo desafío, dice Dias, es encontrar formas de crear los materiales superconductores a temperatura ambiente a presiones más bajas, por lo que será económico producirlos en mayor volumen.
¿Por qué es importante lograr la superconductividad a temperatura ambiente?
La superconductividad descubierta por primera vez en 1911, otorga a los materiales dos propiedades clave. La resistencia eléctrica desaparece. Y cualquier apariencia de un campo magnético es repulsada, debido a un fenómeno llamado efecto Meissner. Las líneas del campo magnético tienen que pasar alrededor del material superconductor, lo que hace posible levitar dichos materiales, algo que podría usarse para trenes de alta velocidad sin fricción, conocidos como trenes maglev, también perfeccionar otros medios de transporte.
Actualmente , los materiales superconductores utilizados en los dispositivos generalmente funcionan solo a temperaturas extremadamente bajas, más bajas que cualquier temperatura natural en la Tierra. Esta restricción los hace costosos de mantener y demasiado costosos para extenderlos a otras aplicaciones potenciales.
“El costo de mantener estos materiales a temperaturas criogénicas es tan alto que realmente no se pueden aprovechar al máximo”, dice Dias.
Sin embrago, para tener un superconductor de alta temperatura, se necesitan enlaces más fuertes y elementos ligeros. “El hidrógeno es el material más ligero y el enlace de hidrógeno es uno de los más fuertes.
Sin embargo, se necesitan presiones extraordinariamente altas solo para obtener hidrógeno puro en un estado metálico, lo que fue logrado por primera vez en un laboratorio en 2017 por el profesor de la Universidad de Harvard Isaac Silvera y Dias.
Un ‘cambio de paradigma’ para los superconductores
Dias y Salamat han iniciado una nueva empresa, Unearthly Materials, para encontrar un camino hacia los superconductores a temperatura ambiente que se puedan producir de forma escalable a presión ambiente.
Deseamos que estos avances nos ayuden a lograr
un mundo más limpio, puro y sostenible.
