La publicación científica digital _Science _ha publicado un estudio del Politécnico de Milán, que es el resultado de la búsqueda de superconductores a temperatura ambiente, materiales que podrían revolucionar las tecnologías al reducir los costos energéticos de la distribución de electricidad y cambiar la forma en que se produce y distribuye la electricidad en todo el mundo.
De hecho, el estudio mejora la comprensión del comportamiento "extraño" de los cupratos, materiales superconductores hechos de cobre, oxígeno y otros elementos, que funcionan como superconductores solo a temperaturas muy bajas (aunque más altas que para otros superconductores). La mejora de estos materiales, es decir, el aumento de su temperatura crítica, conduciría a una verdadera revolución tecnológica.
Científicos de la Universidad Chalmers de Gotemburgo, el Politecnico di Milano, la Universidad Sapienza en Roma y el Sincrotrón Europeo ESRF en Grenoble han descubierto que, en el estado normal a temperatura "alta", la presencia de ondas de densidad de carga modifica las propiedades de transporte de carga de los cupratos, desde el de un “metal extraño” hasta un comportamiento más común de otros metales.
La corriente eléctrica viaja sin resistencia dentro de superconductores mantenidos a temperaturas inferiores a un valor crítico. En eso, son diferentes de los metales normales, donde la resistencia implica la producción de calor y, por lo tanto, un desperdicio de energía, siempre que fluya una corriente. Aunque se conoce desde hace más de un siglo, la superconductividad sigue siendo uno de los fenómenos más fascinantes y misteriosos de la física de los sólidos. Desde el descubrimiento inicial, el principal objetivo ha sido la búsqueda de materiales superconductores a temperatura ambiente, para permitir su utilización masiva. En esa búsqueda, los cupratos son especiales, porque su temperatura crítica es menos baja que la de otros superconductores conocidos. Además, las razones de este comportamiento especial aún no están claras.
Una propiedad importante de los cupratos es que, incluso a temperaturas superiores a la crítica, en su estado "normal", donde su resistencia no es cero, se comportan de forma no convencional, por lo que se les dice que son "metales extraños". La extrañeza está en el aumento lineal de la resistividad frente a la temperatura, que no se observa en los metales normales. Comprender el origen microscópico de esta extrañeza del estado normal de los cupratos es uno de los principales objetivos de la investigación científica actual en este campo.
El profesor Giacomo Ghiringhelli , del Politecnico di Milano explica : “Este tipo de observación es muy relevante porque finalmente hemos encontrado una correlación entre una propiedad macroscópica (resistividad en el estado normal) y una microscópica (ondas de densidad de carga). Esta podría ser la clave largamente buscada por los teóricos para formular la explicación de un comportamiento tan poco convencional de los superconductores de cuprato”.
Para comprender plenamente la importancia de este trabajo, hay que considerar que la superconductividad es la manifestación macroscópica más espectacular, visible a simple vista, de la física cuántica, que siempre es necesaria para describir los fenómenos a escala atómica, pero generalmente no a macroescala. La superconductividad es un fenómeno cuántico macroscópico. Ahora sabemos que incluso a temperaturas relativamente altas, en su estado “normal”, los cupratos muestran un comportamiento cuántico, por lo que podemos hablar de “materia ultracuántica”.
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