Un minúsculo cristal, sostenido entre dos diamantes, ha exhibido las propiedades de los superconductores a 15ºC

Fotografía de un imán levitando sobre un material superconductor - 


Por primera vez, los físicos logran crear un superconductor a temperatura ambiente
Un minúsculo cristal, sostenido entre dos diamantes, ha exhibido las propiedades de los superconductores a 15ºC, cuando normalmente los superconductores se obtienen a decenas o cientos de grados bajo cero.

La superconductividad fue descubierta por primera vez en 1911. Es un fenómeno caracterizado por dos propiedades exóticas que le convierten en extremadamente interesante para varias aplicaciones: por una parte, se caracteriza por conferir resistencia cero, con lo cual una corriente eléctrica no se encuentra con oposición y no experimenta pérdidas de energía. Por otra parte, genera un campo magnético capaz de hacer levitar imanes sobre un material superconductor, a través del llamado efecto Meissner.

Por eso no sorprende que los superconductores sean un codiciado recurso para trenes maglev, redes eléctricas, máquinas de resonancia magnética, torres de telefonía o turbinas de aerogeneradores. El problema es que para lograr que un material sea superconductor hay que someterlo a temperaturas extraordinariamente bajas, de cerca de -270ºC. Eso cuesta dinero y es difícil de lograr, especialmente si se persigue una aplicación práctica. No obstante, un superconductor a temperatura ambiente podría ser revolucionario y permitir, por ejemplo, el funcionamiento de sistemas electrónicos más rápidos y que no se recalentasen.

Ahora, por primera vez, un grupo de investigadores ha logrado crear un material superconductor a temperatura ambiente, de 15ºC. Sus investigaciones, publicadas en la prestigiosa revista « Nature», baten un nuevo récord de superconductividad, hasta ahora situado en los -23ºC, y muestran el potencial de un nuevo tipo de superconductores descubiertos en 2015 pero no muy bien comprendidos, según ha informado « Nature.com».

«Debido al límite de la baja temperatura, los materiales con estas extraordinarias propiedades todavía no han transformado el mundo como muchos podrían haberse imaginado», ha dicho en un comunicado Ranga Dias, investigador de la Universidad de Rochester y coautor del estudio. «Sin embargo, nuestro descubrimiento romperá esas barreras y abrirá la puerta a muchas potenciales aplicaciones».

Sin embargo, todavía hay un ligero inconveniente: El superconductor en cuestión sobrevive solo bajo presiones extremadamente elevadas, comparables a las que hay en el centro de la Tierra, por lo que es de esperar que no tenga aplicaciones prácticas inmediatas.
Un cristal a 2,6 millones de atmósferas

En esta ocasión, los investigadores colocaron una mezcla de carbono, hidrógeno y azufre en una ranura microscópica, horadada entre dos puntas de diamante. A través de un láser, hicieron reaccionar la mezcla y fomentaron la formación de un cristal, que, al disminuir la temperatura, a partir de cierto punto, mostraba una resistencia nula a la corriente eléctrica. A continuación, aumentaron la presión, y observaron que dicho cristal adquiría esta propiedad a temperaturas mayores. Su mejor resultado se obtuvo a una presión de 2,6 millones de atmósferas. Por último, también observaron algunas evidencias de que el material generaba un campo magnético. 

Los diamantes entre los que se ha creado el cristal superconductor - Michael Osadciw

Estos resultados son la continuación de una investigación que comenzó en 2015, cuando el mismo grupo informó de la creación de un superconductor de hidrógeno y azufre a una temperatura de -70ºC, también a altas presiones. Además, mejoran los resultados logrados en 2018, cuando un compuesto de lantano e hidrógeno mostró su superconductividad a solo -13ºC.

Sin embargo, ésta es la primera vez que se ha logrado la superconductividad con un compuesto de tres elementos químicos, y no dos (carbono, azufre e hidrógeno). Según ha dicho para «Nature.com» Ashkan Salamat, coautor del trabajo e investigador en la Universidad de Nevada (EE.UU.), esto amplía las combinaciones que pueden ser incluidas en futuros experimentos en busca de nuevos superconductores.
Un material casi desconocido

Por el momento, los investigadores han alertado de que muchas de las propiedades del material son desconocidas: «Ni siquiera se conoce la estructura exacta del cristal y su fórmula química», ha dicho Mikhail Eremets, investigador en el Instituto Max Planck para Química en Mainz, Alemania, no implicado en el trabajo.

Además, el propio Salamat ha comentado que al aumentar las presiones para que el material se comporte como superconductor la muestra disminuye tanto su tamaño dificulta poder medir varias de sus propiedades de forma fiable.

Incluso así, muchos científicos están ya intrigados por las altas temperaturas a las que se ha logrado que un material exhiba esta propiedad. «Estoy segura de que, después de que se publique el manuscrito, muchos grupos de teóricos y experimientales se pondrán a trabajar con este problema», ha dicho Eva Zurek, química computacional de la Universidad del Estado de Nueva York en Buffalo, Estados Unidos.

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