China tiene un nuevo «material superconductor» con una novedad de potencial revolucionario: la alta temperatura

El fenómeno se descubrió hace ya más de un siglo, pero la superconductividad y sus múltiples posibilidades siguen siendo un campo de estudio candente. Candente y enormemente prometedor. Lo acaba de mostrar un equipo de científicos chinos. La semana pasada publicaron un estudio en la revista ‘Nature’ en el que comparten sus conclusiones tras trabajar con lo que reivindican como un nuevo material que muestra superconductividad a temperaturas «relativamente altas», expresión que debe usarse con todas las comillas debidas si se tiene en cuenta de que hablamos de -196ºC. No es un detalle menor. Su abanico de posibilidades, tampoco.

Por lo pronto, China ya ha sacado pecho del avance.

¿Material superconductor? Eso es. La superconductividad no es ninguna novedad. El fenómeno lo descubrieron en 1911 Kamerlingh Onnes y Gilles Holst, pero no por ello ha perdido interés. La razón: sus enormes posibilidades. Como su nombre sugiere, un «superconductor» es un material con propiedades envidiables como conductor eléctrico. Sometidos a ciertas condiciones, como temperaturas excepcionalmente bajas, son capaces de conducir corriente con una resistencia y pérdida de energía nulas. No ocurre con todos los materiales. Sin ir más lejos, el cobre es incapaz de comportarse así incluso cerca del cero absoluto.

¿Y qué han hecho en China? La noticia la han divulgado algunos de los grandes medios chinos ligados al Estado, como la agencia Xinhua y China Daily, o el propio repositorio de noticias de la Sun Yat-Sen University. En todos esos casos se habla de lo mismo: un “nuevo material” o «nuevo superconductor» que se vuelve activo a temperaturas sensiblemente más altas de lo normal. Para ser precisos, han trabajando con un niquelato, un compuesto que contiene níquel. Las conclusiones de sus investigaciones las acaban de plasmar en un artículo publicado en ‘Nature’.

Pero… ¿Cómo es ese material? En lo que han trabajado Wang Meng, de la Universidad Sun Ya-Sen, y el resto de sus colegas, es en un material niquelato que destaca por dos grandes motivos: primero, por su contenido de níquel, como indica su propio nombre; segundo, y este es sin duda su rasgo más interesante, porque los científicos anotaron propiedades superconductoras a un máximo de -193ºC con los monocristales sometidos a alta presión. Sí, correcto, -193ºC tal vez no sea un valor muy alto; pero esa «barrera», que se designa «temperatura de transición», suele fijarse en un nivel considerablemente inferior: por debajo de -230ºC.

¿Y por qué es importante? Por su potencial. Como recuerda Xinhua, el niquelato con el que ha trabajado el equipo chino supone la segunda familia de superconductores no convencionales que alcanzan esa «temperatura de transición» por encima de -196ºC. La otra son los cupratos, que se descubrieron a mediados de los 80 y contienen cobre. Esa peculiaridad trasciende el mero interés científico y desde luego es mucho más que una simple peculiaridad o un dato curioso.

Los cupratos o niquelatos ofrecen valiosas posibilidades para los ingenieros. De entrada, la Universidad Sun Yat-sen precisa que se vuelven superconductores —y por tanto magníficas «autopistas» para el paso libre de corrientes— en un rango de temperaturas que permite trabajar con nitrógeno en estado líquido. Y puesto que este se puede usar para refrigerar superconductores sin necesidad de incurrir en grandes gastos supone una cualidad interesante. Otro de sus fuertes es que puede ayudarnos a comprender mejor cómo funciona la propia superconductividad.

¿Qué escenario se abre ahora? Uno prometedor. Tanto en el terreno teórico como en el eminentemente práctico. Los científicos saben desde hace décadas que los cupratos presentan superconductividad a temperaturas altas —más altas que otros materiales, entiéndase—, pero por qué responden así, la razón de que la «temperatura de transición» sea más elevada en esos casos, sigue siendo un misterio. El nuevo hallazgo puede ayudarles ahora a esclarecerlo.

«La estructura electrónica y el magnetismo del niquelato son completamente diferentes de los de los cupratos. Puede llevar a los científicos a descifrar el mecanismo de superconductividad de alta temperatura de transición a través de estudios comparativos», explica a Xinhua Wang Meng, de la Sun Yat-Sen.

¿Y qué aplicaciones tiene? Los superconductores pueden resultar útiles en campos tan importantes como la tecnología de la información, biomedicional, el desarrollo de instrumental científico, la energía o incluso —recuerda China Daily— en los trenes de levitación magnética en los que el país lleva ya años trabajando.

«Ahora es posible realizar investigaciones sobre el mecanismo y la aplicación de superconductividad no convencional en un nuevo sistema material», apunta Wang. Gracias a la ayuda de la inteligencia artificial ese nuevo mecanismo podría servir así para diseñar y sintetizar nuevos superconductores capaces de actuar como tales a temperaturas relativamente más altas y que, por lo tanto, faciliten su uso.

Imagen de portada: SYSU

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China tiene un nuevo «material superconductor» con una novedad de potencial revolucionario: la alta temperatura

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Xataka

por
Carlos Prego

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