Una investigación explica aspectos clave del comportamiento atómico
en superconductores de alta temperatura. Los hallazgos sugieren por
primera vez cómo diseñar superconductores capaces de funcionar a
temperaturas incluso más altas. Así pues, hay una vía factible para
elaborar de forma deliberada superconductores que quizá trabajen a
temperatura ambiente, sin necesitar refrigeración.
Los autores de la investigación, de la Universidad de Stanford y el
Laboratorio del Acelerador Nacional SLAC, ambas instituciones en
California, Estados Unidos, han averiguado por qué una delgada capa de
seleniuro de hierro superconduce (transporta electricidad con un 100 por
cien de eficiencia) a temperaturas mucho más altas cuando es colocada
encima de otro material, denominado STO por las siglas en inglés de sus
ingredientes principales, estroncio, titanio y oxígeno.
El descubrimiento abre un nuevo capítulo en la larga búsqueda que la
comunidad científica viene realizando desde hace treinta años para
encontrar un modo viable de desarrollar superconductores que operen a
temperatura ambiente, los cuales podrían revolucionar la sociedad al
hacer que virtualmente todo lo que funcione con electricidad lo haga de
forma mucho más eficiente. Aunque los superconductores de alta
temperatura actuales operan a temperaturas mucho más altas que los
superconductores convencionales, aún así no pueden calentarse por encima
de unos 135 grados centígrados bajo cero.
El nuevo estudio sugiere por vez
primera cómo podrían los científicos elaborar de forma deliberada
superconductores que sean capaces de operar a temperaturas mucho más
altas que las máximas que soportan los superconductores actuales.
(Ilustración: SLAC National Accelerator Laboratory)
En el nuevo estudio, los científicos concluyeron que las vibraciones
naturales de billones de veces por segundo en el STO ascienden hacia la
película de seleniuro de hierro en paquetes diferenciados, como la
lluvia de gotas liberada por un perro mojado al sacudirse el agua que lo
empapa. Estas vibraciones proporcionan a los electrones la energía que
necesitan para emparejarse y superconducir a temperaturas más altas que
las máximas a las que podrían hacerlo sin esa energía extra.
Las simulaciones llevadas a cabo por el equipo de Zhi-Xun Shen
indican que este método (usar vibraciones naturales en un material para
aumentar la superconductividad en otro) podría utilizarse para elevar en
al menos un 50 por ciento la temperatura de trabajo de superconductores
basados en hierro. Si bien eso no se acerca mucho a la temperatura
ambiente, sí ofrece como mínimo el primer ejemplo de un mecanismo que
podría emplearse para crear superconductores capaces de serlo a
temperaturas tan altas como la temperatura ambiente.
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