Ya en 1911, la física holandesa Heike Camerlinge Onnes descubrió que algunas sustancias exhiben propiedades eléctricas inusuales a temperaturas extremadamente bajas.
Generalmente, cuando una corriente eléctrica pasa a través de un material conductor (como un alambre de cobre), pierde algo de fuerza en el camino. Incluso los muy buenos conductores que utilizamos en la red eléctrica no son perfectos y no pueden transferir toda la energía de la central eléctrica a la toma de pared. Algunos electrones se pierden en el camino.
Pero los superconductores son diferentes. La corriente eléctrica introducida en un bucle de cable superconductor seguirá circulando sin ninguna pérdida. Los superconductores liberan campos magnéticos que separan con fuerza los imanes. Tienen aplicaciones en informática de alta velocidad y otras tecnologías. El problema es que los superconductores suelen funcionar a temperaturas extremadamente bajas, lo que los hace inadecuados para uso general. Durante más de un siglo, los físicos han estado buscando superconductividad en materiales de mayor temperatura. Sin embargo, descubrir la superconductividad es un poco como encontrar oro: la experiencia y la teoría pasadas pueden indicarle aproximadamente dónde buscar superconductividad, pero no sabrá realmente dónde está hasta que realice inspecciones costosas y que requieren mucho tiempo.
“Tienes mucho material. Tienes un enorme espacio para explorar”, dijo Lilia Boeri, física de la Universidad Sapienza de Roma. "Publicó un artículo después de que Heimlich discutiera la posibilidad de una superconductividad superior a LaH10 y explicara por qué materiales como este son superconductores bajo presión extrema.
1986, los investigadores descubrieron que las cerámicas son superconductoras a temperaturas de hasta 30 grados por encima cero absoluto, o menos 406 grados (menos 243 grados). Más tarde, en la década de 1990, los investigadores estudiaron seriamente la presión ultraalta para ver si podían revelar nuevos superconductores. Live Science, todavía no existe una buena manera de determinar si un material es superconductor o a qué temperatura antes de realizar la prueba. Como resultado, el registro de temperatura crítica, la temperatura a la que se produce la superconductividad, sigue siendo muy bajo. , pero no tienen la capacidad de usarlo", afirmó Boeri.
El siguiente gran avance se produjo en 2001, cuando los investigadores demostraron que el diboruro de magnesio (MgB2) es superconductor a 39 grados sobre el cero absoluto, o 389 °F (menos 234c).
[三Diecinueve grados] era bastante bajo", dijo, "pero en ese momento "fue un gran avance porque demostró que se podía tener superconductividad cuando la temperatura crítica era el doble de alta. como antes se creía posible."
Hidrógeno triturado Desde entonces, la búsqueda de superconductores calientes ha cambiado en dos aspectos clave: los científicos de materiales se dieron cuenta de que los elementos más ligeros ofrecían posibilidades superconductoras atractivas. Mientras tanto, los modelos informáticos han avanzado hasta el punto en que los teóricos pueden predecir con precisión de antemano cómo se comportarán los materiales en entornos extremos.
Los físicos comienzan con lo obvio.
“Entonces, quieres usar elementos livianos, y el elemento más liviano es el hidrógeno”, dijo Boeri, pero el problema es el hidrógeno en sí: no se puede convertir en superconductor porque es un aislante (un material común). que no permiten el paso de la electricidad). Entonces, para tener un superconductor, primero hay que convertirlo en metal.
Tienes que hacer algo. Lo mejor que puedes hacer es apretarlo. En química
Los metales son casi todos átomos juntos porque están en una sopa de electrones que fluye libremente. La mayoría de los materiales que llamamos metales, como el cobre o el hierro, son metales a temperatura ambiente y a una presión atmosférica confortable. Pero en entornos más extremos, otros materiales también pueden convertirse en metales. [El laboratorio más extremo del mundo]
Teóricamente, el hidrógeno es uno de ellos. Pero hay un problema. "KDSP" y "KDSP" requieren presiones más altas que las tecnologías existentes", dijo Hamley en su presentación. KDSP "lleva a los investigadores a buscar materiales que contengan grandes cantidades de hidrógeno, que formarán metales y que, con suerte, se pueden utilizar de manera alcanzable. Material superconductor bajo presión. Los teóricos que trabajan en modelos informáticos proporcionaron a los experimentadores materiales que podrían ser superconductores, dijo Boeri. Y el experimentador eligió el mejor plan de prueba.
Sin embargo, Hemley dijo que el valor de estos modelos es limitado. No todas las predicciones se pueden realizar en el laboratorio.
"Se puede utilizar la informática de forma muy eficaz en este trabajo, pero tenemos que hacerlo con rigor y proporcionar una prueba experimental final", dijo a la multitud reunida.
El "superconductor a temperatura ambiente" de Hemley y su equipo, LaH10, parece ser el resultado más interesante de esta nueva era de investigación. Entre dos puntos opuestos en forma de diamante, la muestra de LaH10 se comprime a un nivel de aproximadamente 1 millón de veces la presión atmosférica de la Tierra (200 gigaPascales) y a una temperatura de 260 grados sobre el cero absoluto, o 8 grados Fahrenheit (-13 grados Celsius), volverse superconductor.
Un diagrama que muestra el dispositivo de yunque de diamante utilizado para triturar lantano e hidrógeno juntos, y las estructuras químicas que forman bajo estas presiones. ((Izquierda) APS/Alan Stonebraker; (Derecha) Otro experimento descrito por E. Zurek en el mismo artículo (adaptado por APS/Alan Stonebraker) parece mostrar 280 grados, o 44 grados Fahrenheit, por encima del cero absoluto (7 grados Celsius)
Hemley concluyó su charla sugiriendo que en el futuro, este tipo de trabajo a alta presión podría conducir a temperaturas más altas. a temperaturas y presiones normales, dice, una vez que un material está presurizado, sigue siendo superconductor después de que se libera la presión, o las lecciones aprendidas de las estructuras químicas de alta temperatura pueden apuntar a estructuras superconductoras de baja presión. Esto cambiará las reglas del juego, dijo Boeri.
“Es básicamente una investigación básica que no tiene aplicación”, dijo, pero supongamos que estás bajo presión para encontrar métodos efectivos, como por ejemplo. 10 veces más bajo que hoy. Esto abre la puerta a los cables superconductores y otras cosas.
Cuando se le preguntó si quería ver superconductores a temperaturas y presiones normales durante su vida, asintió con entusiasmo. p>“Por supuesto”, dijo
Física extraña: Las pequeñas partículas más geniales de la naturaleza explotaron en la civilización: 10 orígenes asombrosos del universo más allá del Higgs 5 partículas esquivas que pueden estar acechando en el mundo”
“Publicado originalmente en Life Sciences.