En un logro histórico, los investigadores de la Universidad de Rochester han creado un material superconductor a una temperatura y presión lo suficientemente bajas para aplicaciones prácticas.
“Con este material, ha llegado el amanecer de la superconductividad ambiental y las tecnologías aplicadas”, según un equipo dirigido por Ranga Dias , profesor asistente de ingeniería mecánica y física.
En un artículo en Nature , los investigadores describen un hidruro de lutecio dopado con nitrógeno (NDLH) que exhibe superconductividad a 69 grados Fahrenheit y 10 kilobares (145,000 libras por pulgada cuadrada, o psi) de presión.
Aunque 145 000 psi aún pueden parecer extraordinariamente altos (la presión al nivel del mar es de aproximadamente 15 psi), las técnicas de ingeniería de deformación que se utilizan habitualmente en la fabricación de chips, por ejemplo, incorporan materiales que se mantienen unidos por presiones químicas internas que son aún más altas.
Años y años investigando
Los científicos han estado persiguiendo este avance en la física de la materia condensada durante más de un siglo. Los materiales superconductores tienen dos propiedades clave: la resistencia eléctrica desaparece y los campos magnéticos que se expulsan pasan alrededor del material superconductor.
Dichos materiales podrían permitir:
- Redes eléctricas que transmiten electricidad sin la pérdida de hasta 200 millones de megavatios hora (MWh) de la energía que ahora se produce debido a la resistencia en los cables
- Trenes de alta velocidad que levitan sin fricción
- Imágenes médicas más asequibles y técnicas de escaneo como MRI y magnetocardiografía.
- Electrónica más rápida y eficiente para lógica digital y tecnología de dispositivos de memoria
- Máquinas Tokamak que usan campos magnéticos para confinar plasmas para lograr la fusión como fuente de energía ilimitada
Anteriormente, el equipo de Dias informó sobre la creación de dos materiales, hidruro de azufre carbonáceo y superhidruro de itrio, que son superconductores a 58 grados Fahrenheit/39 millones de psi y 12 grados Fahrenheit/26 millones de psi, respectivamente, en documentos publicados en Nature y Physical Review Letters.
Ahora han sacado este hidruro de lutecio al que han llamado ReddMatter, en honor a Star Trek.
Anteriores experiencias
Dada la importancia del nuevo descubrimiento, Dias y su equipo hicieron todo lo posible para documentar su investigación y evitar las críticas que surgieron a raíz del artículo anterior de Nature , que provocó la retractación de los editores de la revista.
Ese artículo anterior se ha vuelto a enviar a Nature con nuevos datos que validan el trabajo anterior, según Dias.
Los nuevos datos se recopilaron fuera del laboratorio, en los Laboratorios Nacionales de Argonne y Brookhaven, frente a una audiencia de científicos que vieron en vivo la transición superconductora. Se ha adoptado un enfoque similar con el nuevo documento.
Cinco estudiantes graduados en el laboratorio de Dias, Nathan Dasenbrock-Gammon, Elliot Snider, Raymond McBride, Hiranya Pasan y Dylan Durkee, figuran como coautores principales. “Todos en el grupo participaron en la realización de los experimentos”, dice Dias. “Fue realmente un esfuerzo colectivo”.
galan
18/03/2023