Un superconductor permite que la electricidad fluya a través de él perfectamente, sin perder nada.
Ahora, los científicos han descubierto un material superconductor que funciona a una temperatura alta posiblemente récord, acercándose un paso más al objetivo de lograr tal perfección a temperatura ambiente.
Haga las cosas lo suficientemente frías y los electrones atraviesan los metales sin generar resistencia, calentamiento o desaceleración. Pero este fenómeno, conocido como superconductividad, históricamente ha funcionado solo a temperaturas extremadamente frías que están un poco por encima del cero absoluto. Eso los ha hecho inútiles para aplicaciones como cableado eléctrico extremadamente eficiente o supercomputadoras increíblemente rápidas. En las últimas décadas, los científicos han creado nuevos materiales superconductores que funcionan a temperaturas cada vez más altas.
En el nuevo estudio, un grupo de investigadores se acercó aún más a su objetivo al crear un material que es superconductor a menos 9 grados Fahrenheit (menos 23 grados Celsius), una de las temperaturas más altas jamás observadas.
El equipo examinó una clase de materiales llamados hidruros superconductores que, según los cálculos teóricos, serían superconductores a temperaturas más altas. Para crear estos materiales, utilizaron un pequeño dispositivo llamado célula de yunque de diamante que está compuesta por dos pequeños diamantes que comprimen los materiales a presiones extremadamente altas.
Colocaron una pequeña muestra, de un par de micras de largo, de un metal suave y blanquecino llamado lantano dentro de un agujero perforado en una delgada lámina de metal que estaba llena de hidrógeno líquido. La configuración estaba conectada a cables eléctricos delgados. El dispositivo exprimió la muestra a presiones entre 150 y 170 gigapascales, que es más de 1,5 millones de veces la presión al nivel del mar, según el comunicado. Luego utilizaron rayos de rayos X para examinar su estructura.
A esta alta presión, el lantano y el hidrógeno se combinan para formar hidruro de lantano.
Los investigadores encontraron que a menos 9 F (menos 23 C), el hidruro de lantano demuestra dos de las tres propiedades de la superconductividad. El material no mostró resistencia a la electricidad y su temperatura bajó cuando se aplicó un campo magnético. No observaron el tercer criterio, la capacidad de expulsar campos magnéticos mientras se enfriaban, porque la muestra era demasiado pequeña, según un artículo de News and Views que acompaña al mismo número de la revista Nature.
"Desde un punto de vista científico, estos resultados sugieren que podríamos estar entrando en una transición desde el descubrimiento de superconductores por reglas empíricas, intuición o suerte hasta ser guiados por predicciones teóricas concretas", James Hamlin, profesor asociado de física en la Universidad de Florida, quien no fue parte del estudio, escribió en el comentario.
De hecho, un grupo informó hallazgos similares en enero en la revista Physical Review Letters. Esos investigadores descubrieron que el hidruro de lantano podría ser superconductor a una temperatura aún mayor de 44 F (7 C), siempre que la muestra se tomara a presiones más altas, alrededor de 180 a 200 gigapascales.
Pero este nuevo grupo encontró algo muy diferente: a esas altas presiones, la temperatura a la que el material muestra superconductividad disminuye abruptamente.
La razón de la discrepancia en los resultados no está clara. "En tales casos, se necesitan más experimentos, datos, estudios independientes", dijo a Live Science el autor principal Mikhail Eremets, investigador de química y física de alta presión en el Instituto Max Planck de Química en Alemania. "Ahora solo podemos discutir".
El equipo ahora planea tratar de reducir la presión y aumentar la temperatura necesaria para crear estos materiales superconductores, según el comunicado. Además, los investigadores continúan buscando nuevos compuestos que podrían ser superconductores a altas temperaturas.
El grupo publicó sus hallazgos ayer (22 de mayo) en la revista Nature.
