En septiembre pasado, el químico y diseñador de instrumentos de CIRES Don David y sus colegas Dave Pappas y Xian Wu en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología descubrieron una nueva y poderosa combinación de metal enchapado que se superconduce a temperaturas que se alcanzan fácilmente, allanando el camino para los siguientes pasos críticosen el desarrollo de supercomputadoras de vanguardia. David y sus colegas acaban de publicar la nueva receta: una capa ultrafina de renio intercalada entre capas de oro, cada una de las cuales mide 1/1000 del diámetro de un cabello humano que puede superconducirse a una temperatura crítica superior a 6 Kelvin.
"La magnitud de la temperatura crítica fue inesperada", dijo Don David, director de CIRES Integrated Instrument Development Facility y coautor de un artículo publicado esta semana en Letras de física aplicada . "Habíamos estado pensando durante un tiempo en formas de impartir propiedades superconductoras a las películas de oro y cobre, y nos sorprendió lo robusta y efectiva que era la fina capa de Re galvanizado".
Un superconductor es un material con resistencia eléctrica cero cuando se enfría a una temperatura crítica. Esta temperatura suele ser sorprendentemente baja y costosa de obtener. El renio galvanizado del equipo cumple con las características ideales deseadas para su uso en placas de circuitos para aplicaciones informáticas ultrarrápidas de próxima generación.: superconductor a temperaturas críticas más altas y fáciles de alcanzar, fácil de trabajar mecánicamente, no tóxico y se funde a altas temperaturas. El nuevo hallazgo ya está llamando la atención de los gigantes de la computación internacionales.
La galvanoplastia, el proceso que pasa una corriente eléctrica a través de una solución acuosa de un metal disuelto para crear un recubrimiento metálico en un objeto sumergido, es algo que David hace casi a diario. El trabajo de David tiene una gran demanda en la comunidad de investigadores: él y su equipoapoyan la ciencia mediante el plateado de instrumentos como la óptica de partículas cargadas y los componentes para aplicaciones criogénicas, y en este caso, placas de circuitos para un equipo del NIST. Buscaban un recubrimiento metálico que pudiera ser superconductor para el Grupo de Procesamiento Cuántico de Pappas en el NIST.El equipo había probado sin éxito una combinación de números, luego un día, el colega de David en el NIST, Xian Wu, sugirió que probaran el renio: un metal duro, traza, con un alto punto de fusión, que se usa a menudo en la construcción de turbinas de motores a reacción
El equipo probó la resistencia eléctrica y se alegró de verlo superconducir hasta 6K, muy por encima de la temperatura de ebullición del helio líquido 4.2 K. El equipo ahora está investigando el papel de la incorporación de hidrógeno, las interfaces y la tensión en eltemperatura superconductora mejorada. Pero cualquiera que sea la razón de la mejora, poder galvanizar un superconductor es un gran paso adelante en la creación de las computadoras superconductoras de alto rendimiento del mañana.
Dentro de cada computadora hay una placa de circuito: una placa electrónica en capas grabada con miles de vías conductoras. Los pulsos de información eléctrica llamados "bits" se aceleran a través del tablero, llevando a cabo las funciones de la computadora. En las computadoras normales, estos pulsos eléctricos sonobstaculizada por el material que comprende la placa: la resistencia eléctrica ralentiza los electrones que corren por los circuitos y la energía desperdiciada se convierte en calor. Pero con un superconductor, la resistencia eléctrica es literalmente cero, por lo que no hay calentamiento. Esta eficiencia resultaráen sistemas informáticos extremadamente rápidos y potentes.
Los superconductores no son nuevos, pero el nuevo artículo presenta evidencia de que el renio galvanizado puede ser el mejor material encontrado hasta la fecha para la construcción de placas de circuitos de computadora superconductores. Muchos otros materiales superconductores, como el mercurio o el plomo, son difíciles de trabajar mecánicamente, tienenpobres propiedades de soldadura, o se funden a temperaturas demasiado bajas. Aún más impresionante, el proceso de galvanoplastia podría ampliarse fácilmente a la producción en masa, dijo David.
El equipo ha solicitado una patente provisional y su trabajo ya ha despertado el interés de varios gigantes tecnológicos y patrocinadores gubernamentales.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Colorado en Boulder . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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