Finalmente se ha encontrado el primer superconductor a temperatura ambiente

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Está aquí: los científicos han informado del descubrimiento del primer superconductor a temperatura ambiente, después de más de un siglo de espera.

El descubrimiento evoca sueños de tecnologías futuristas que podrían remodelar la electrónica y el transporte. Los superconductores transmiten electricidad sin resistencia, permitiendo que la corriente fluya sin pérdida de energía. Pero todos los superconductores previamente descubiertos deben enfriarse, muchos de ellos a temperaturas muy bajas, lo que los hace poco prácticos para la mayoría de los usos.

Ahora, los científicos han encontrado el primer superconductor que funciona a temperatura ambiente, al menos en una habitación bastante fría. El material es superconductor por debajo de temperaturas de aproximadamente 15 ° Celsius (59 ° Fahrenheit), informaron el físico Ranga Dias de la Universidad de Rochester en Nueva York y sus colegas el 14 de octubre en Naturaleza.

Los resultados del equipo «son nada menos que hermosos», dice el químico de materiales Russell Hemley de la Universidad de Illinois en Chicago, que no participó en la investigación.

Sin embargo, los superpoderes superconductores del nuevo material aparecen solo a presiones extremadamente altas, lo que limita su utilidad práctica.

Dias y sus colegas formaron el superconductor exprimiendo carbono, hidrógeno y azufre entre las puntas de dos diamantes y golpeando el material con luz láser para inducir reacciones químicas. A una presión de aproximadamente 2,6 millones de veces la de la atmósfera de la Tierra y temperaturas inferiores a unos 15 ° C, la resistencia eléctrica desapareció.

Eso por sí solo no fue suficiente para convencer a Dias. “No lo creí la primera vez”, dice. Entonces, el equipo estudió muestras adicionales del material e investigó sus propiedades magnéticas.

Se sabe que los superconductores y los campos magnéticos chocan: los campos magnéticos fuertes inhiben la superconductividad. Efectivamente, cuando el material se colocó en un campo magnético, se necesitaron temperaturas más bajas para hacerlo superconductor. El equipo también aplicó un campo magnético oscilante al material y mostró que, cuando el material se convirtió en un superconductor, expulsó ese campo magnético de su interior, otra señal de superconductividad.

Los científicos no pudieron determinar la composición exacta del material o cómo están dispuestos sus átomos, lo que dificulta explicar cómo puede ser superconductor a temperaturas tan relativamente altas. El trabajo futuro se centrará en describir el material de manera más completa, dice Dias.

Cuando se descubrió la superconductividad en 1911, solo se encontró a temperaturas cercanas al cero absoluto (-273,15 ° C). Pero desde entonces, los investigadores han descubierto constantemente materiales que se superconducen a temperaturas más altas. En los últimos años, los científicos han acelerado ese progreso centrándose en materiales ricos en hidrógeno a alta presión.

En 2015, el físico Mikhail Eremets del Instituto Max Planck de Química en Mainz, Alemania, y sus colegas exprimieron hidrógeno y azufre para crear un superconductor a temperaturas de hasta -70 ° C (SN: 15/12/15). Unos años más tarde, dos grupos, uno dirigido por Eremets y otro en el que participaron Hemley y el físico Maddury Somayazulu, estudiaron un compuesto de alta presión de lantano e hidrógeno. Los dos equipos encontraron evidencia de superconductividad a temperaturas aún más altas de -23 ° C y -13 ° C, respectivamente, y en algunas muestras posiblemente tan altas como 7 ° C (SN: 10/09/18).

El descubrimiento de un superconductor a temperatura ambiente no es una sorpresa. «Obviamente nos hemos dirigido hacia esto», dice el químico teórico Eva Zurek de la Universidad de Buffalo en Nueva York, que no participó en la investigación. Pero romper la barrera simbólica de la temperatura ambiente es «un gran problema».

Si se pudiera utilizar un superconductor a temperatura ambiente a presión atmosférica, se podrían ahorrar grandes cantidades de energía perdida por resistencia en la red eléctrica. Y podría mejorar las tecnologías actuales, desde las máquinas de resonancia magnética hasta las computadoras cuánticas y los trenes levitados magnéticamente. Dias prevé que la humanidad podría convertirse en una «sociedad superconductora».

Pero hasta ahora los científicos han creado solo pequeñas motas del material a alta presión, por lo que las aplicaciones prácticas aún están muy lejos.

Aún así, «la temperatura ya no es un límite», dice Somayazulu, del Laboratorio Nacional Argonne en Lemont, Illinois, que no participó en la nueva investigación. En cambio, los físicos ahora tienen un nuevo objetivo: crear un superconductor a temperatura ambiente que funcione sin presionar, dice Somayazulu. «Ese es el próximo gran paso que tenemos que dar».