Otro paso adelante hacia la superconductividad a temperatura ambiente: un experimento a la vanguardia de la física de la materia condensada y la ciencia de los materiales ha revelado que el sueño de un uso más eficiente de la energía puede convertirse en realidad. Una colaboración internacional, dirigida por los científicos de International de ItaliaLa Escuela de Estudios Avanzados SISSA de Trieste, Università Cattolica di Brescia y Politecnico di Milano utilizó pulsos láser adaptados adecuadamente para captar las interacciones electrónicas en un compuesto que contenía cobre, oxígeno y bismuto, lo que permitió identificar la condición para la cual los electronesno se repelen entre sí, ese es un requisito previo esencial para que la corriente fluya sin resistencia. Esta investigación abre nuevas perspectivas para el desarrollo de materiales superconductores con aplicaciones en electrónica, diagnóstico y transporte. El estudio acaba de ser publicado en Física de la naturaleza .
Utilizando técnicas láser sofisticadas que permiten investigar el llamado régimen de no equilibrio, los científicos encontraron una forma muy innovadora de comprender las propiedades de una clase especial de materiales. El equipo de SISSA se ocupó de los aspectos teóricos de la investigaciónmientras que los laboratorios I-LAMP de la Università Cattolica del Sacro Cuore Brescia y el Politecnico di Milano coordinaron el lado experimental.
"Uno de los mayores obstáculos para explotar la superconductividad en la tecnología cotidiana es que los superconductores más prometedores tienden a convertirse en aislantes a altas temperaturas y a bajas concentraciones de dopaje", explicaron los científicos. "Esto se debe a que los electrones tienden a repelerse entre síen lugar de emparejarse y moverse en la dirección del flujo de corriente ". Para estudiar este fenómeno, los investigadores se centraron en un superconductor específico, que tiene propiedades físicas y químicas muy complejas, compuesto por cuatro tipos diferentes de átomos, incluidos cobre y oxígeno."Usando un pulso láser, sacamos el material de su estado de equilibrio. Un segundo pulso ultracorto nos permitió desenredar los componentes que caracterizan la interacción entre los electrones mientras el material volvía al equilibrio. Metafóricamente, era comotomando una serie de instantáneas de las diferentes propiedades de ese material en diferentes momentos "
A través de este enfoque, los científicos descubrieron que "en este material, la repulsión entre los electrones y, por lo tanto, sus propiedades aislantes, desaparece incluso a temperatura ambiente. Es una observación muy interesante ya que este es el requisito previo esencial para convertir un material enun superconductor. "¿Cuál es el siguiente paso para lograr esto?" Podremos tomar este material como punto de partida y cambiar su composición química, por ejemplo ", explicaron los investigadores. Habiendo descubierto que los requisitos previos para producir un superconductor enexiste temperatura ambiente, los científicos ahora tienen nuevas herramientas a su disposición para encontrar la receta correcta: al cambiar algunos ingredientes, es posible que no estén muy lejos de la fórmula correcta.
¿Sus aplicaciones? El campo magnético generado al pasar una corriente a través de un superconductor podría utilizarse para una nueva generación de trenes de levitación magnética, como el que ya une a Shanghai con su aeropuerto, que ofrece un rendimiento y una eficiencia mucho mejores., sería posible generar campos magnéticos muy grandes en espacios extremadamente pequeños, lo que permitiría realizar imágenes de resonancia magnética de alta precisión en una escala muy pequeña. En el campo del transporte de energía o microelectrónica, los superconductores de alta temperatura proporcionaríanalta eficiencia y, al mismo tiempo, un considerable ahorro de energía.
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Materiales proporcionado por Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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