¿Te imaginas tener un teléfono móvil que nunca se quede sin batería? ¿O que pueda transmitir datos a velocidades increíbles sin cables ni antenas? ¿O que sea tan delgado y ligero que parezca una hoja de papel? Pues todo esto podría ser posible gracias a los superconductores, unos materiales que tienen la capacidad de conducir la electricidad sin resistencia ni pérdida de energía.
Los superconductores no son una novedad, se descubrieron hace más de un siglo, pero hasta ahora solo funcionaban a temperaturas muy bajas, cercanas al cero absoluto. Sin embargo, recientemente se ha logrado crear un superconductor que funciona a temperatura ambiente, lo que abre la puerta a su aplicación en dispositivos electrónicos como los teléfonos móviles.
¿Qué son los superconductores y cómo funcionan?
Los superconductores son materiales que, al enfriarse por debajo de una cierta temperatura crítica, pierden toda resistencia eléctrica y se convierten en perfectos conductores. Esto significa que pueden transportar corrientes eléctricas sin disipar calor ni generar interferencias electromagnéticas. Además, los superconductores pueden generar campos magnéticos muy intensos y repeler los campos externos, lo que les permite levitar sobre otros imanes.
Los superconductores se clasifican en dos tipos: los de tipo I y los de tipo II. Los de tipo I son los más simples y puros, pero también los más frágiles, ya que pierden su propiedad superconductora si se les aplica un campo magnético moderado. Los de tipo II son más complejos y resistentes, ya que pueden soportar campos magnéticos más altos sin dejar de ser superconductores.
El problema de los superconductores es que requieren temperaturas muy bajas para funcionar, lo que implica el uso de sistemas de refrigeración costosos y poco prácticos. Por ejemplo, el superconductor más utilizado en la actualidad es el niobio-titanio, que tiene una temperatura crítica de -253 ºC. Para alcanzar esa temperatura se necesita helio líquido, un recurso escaso y caro.
¿Cómo se ha logrado un superconductor a temperatura ambiente?
La búsqueda de un superconductor que funcione a temperatura ambiente ha sido uno de los grandes retos de la física durante décadas. Muchos científicos han intentado crear nuevos materiales o aleaciones que pudieran alcanzar ese objetivo, pero sin éxito. Hasta ahora.
En 2020, un equipo internacional de investigadores publicó en la revista Nature un artículo en el que anunciaba el descubrimiento de un superconductor a temperatura ambiente. Se trata de un compuesto formado por hidrógeno, carbono y azufre, que tiene una temperatura crítica de 15 ºC. Sin embargo, hay una pega: para conseguir esa temperatura crítica se necesita someter al material a una presión extremadamente alta, equivalente a la del centro de la Tierra.
El experimento se realizó en un laboratorio equipado con un dispositivo llamado yunque de diamante, que consiste en dos puntas de diamante que pueden comprimir una muestra entre ellas hasta alcanzar presiones gigantescas. Los investigadores colocaron el compuesto entre las puntas y lo calentaron con un láser hasta formar una película delgada. Luego lo enfriaron y le aplicaron una corriente eléctrica para medir su resistencia. El resultado fue sorprendente: el material se volvió superconductor a 15 ºC y bajo una presión de 267 gigapascales.
¿Qué implicaciones tiene este hallazgo para la tecnología?
El descubrimiento de un superconductor a temperatura ambiente es un hito histórico para la ciencia y la tecnología, pero todavía está lejos de ser aplicable en la práctica. La principal dificultad es reducir la presión necesaria para activar el efecto superconductor, ya que los dispositivos actuales no pueden generar ni soportar esas condiciones extremas.
Sin embargo, los investigadores confían en que este hallazgo sirva como punto de partida para desarrollar nuevos materiales o métodos que permitan obtener superconductores a temperatura ambiente y a presiones más bajas. Si se logra ese objetivo, las posibilidades son enormes.
Los superconductores podrían revolucionar el campo de la electrónica, al permitir crear dispositivos más eficientes, rápidos y seguros. Por ejemplo, los teléfonos móviles podrían tener baterías que durarían años sin recargarse, o que se recargarían en segundos con una mínima cantidad de energía. También podrían transmitir datos sin cables ni antenas, usando campos magnéticos que no generarían interferencias ni radiación. Además, podrían ser más delgados y ligeros, al eliminar los componentes metálicos que ocupan espacio y peso.
Los superconductores también tendrían aplicaciones en otros ámbitos, como la medicina, la energía, el transporte o la computación. Por ejemplo, se podrían crear resonancias magnéticas más potentes y precisas, generadores eléctricos más limpios y baratos, trenes que levitarían sobre las vías o computadoras cuánticas que resolverían problemas imposibles para las actuales.
En definitiva, los superconductores a temperatura ambiente son el sueño de muchos científicos e ingenieros, y aunque todavía queda mucho camino por recorrer, el primer paso ya se ha dado. ¿Será este el inicio de una nueva era tecnológica? Solo el tiempo lo dirá.
