Primer superconductor eléctrico a temperatura ambiente

Redacción | 15/10/2020

El primer material superconductor eléctrico que funciona a temperatura ambiente, 14 grados, ha sido creado comprimiendo 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 física e ingeniería mecánica en la Universidad de Rochester.

SANTO GRIAL DE LA FÍSICA DE LA MATERIA CONDENSADA
Dias dice que desarrollar materiales que sean superconductores, sin resistencia eléctrica y sin expulsión de campo magnético a temperatura ambiente, es el "santo grial" de la física de la materia condensada. Este material, buscado durante más de un siglo, "definitivamente puede cambiar el mundo tal como lo conocemos", dice Dias en un comunicado.

Dias y su equipo de investigación combinaron hidrógeno con carbono y azufre para sintetizar fotoquímicamente hidruro de azufre carbonoso derivado de orgánicos simples en una celda de yunque de diamante, un dispositivo de investigación utilizado para examinar cantidades minúsculas de materiales bajo una presión extraordinariamente alta.

El hidruro de azufre carbonoso exhibió una superconductividad a aproximadamente 14,4 grados Celsius y una presión de aproximadamente 39 millones de psi (libras por pulgada cuadrada). Esta es la primera vez que se observa material superconductor a temperatura ambiente.

"Debido a los límites de la baja temperatura, los materiales con propiedades tan extraordinarias no han transformado el mundo de la manera que muchos podrían haber imaginado. Sin embargo, nuestro descubrimiento romperá estas barreras y abrirá la puerta a muchas aplicaciones potenciales", dice Dias.

Las aplicaciones a temperatura ambiente de estos materiales incluyen redes eléctricas que transmiten electricidad sin la pérdida de hasta 200 millones de megavatios hora (MWh) de la energía que ahora se produce por resistencia en los cables.

También una nueva forma de propulsar trenes levitados y otras formas de transporte, así como técnicas de escaneo e imágenes médicas como resonancia magnética y magnetocardiografía, y electrónica más rápida y eficiente para lógica digital y tecnología de dispositivos de memoria.

"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.

La cantidad de material superconductor creado por las células del yunque de diamante se mide en picolitros, aproximadamente el tamaño de una sola partícula de inyección de tinta.

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. En comparación con los millones de libras de presión creadas en las celdas del yunque de diamante, la presión atmosférica de la Tierra al nivel del mar es de aproximadamente 15 PSI.

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