La superconductividad es un fenómeno en el que la electricidad fluye sin resistencia ni pérdida de energía. Este fenómeno se considera una de las claves para lograr una serie de avances tecnológicos revolucionarios, como trenes que levitan y se mueven a velocidades superrápidas o teléfonos inteligentes que solo necesitan ser cargados una vez al mes. Sin embargo, una de las limitaciones más grandes para la aplicación práctica de esta tecnología es que los materiales que hacen posible la superconductividad generalmente deben estar a temperaturas extremadamente frías para ser eficientes.
En un reciente estudio realizado en la Universidad de Brown, los investigadores se han acercado a descifrar un poco más este misterio, específicamente en una familia recién descubierta de metales Kagome superconductores. La investigación combinó imágenes de resonancia magnética nuclear y una teoría de modelado cuántico para describir la estructura microscópica de un superconductor a una temperatura de 103 grados Kelvin. Este avance representa un importante logro en la búsqueda de superconductores que operan a temperaturas más altas.
Los materiales Kagome prometen la superconductividad a temperaturas más cómodas
La profesora de física de Brown, Vesna Mitrović, enfatiza la importancia de conocer y controlar la estructura microscópica de los superconductores para poder hacer aplicaciones prácticas. Ella afirma: «Debe comenzar a construir una imagen completa de eso. Si alguna vez va a diseñar algo y hacerlo comercial, necesita saber cómo controlarlo».
El nuevo estudio se enfocó en un superconductor llamado RbV3Sb5, compuesto de los metales rubidio, vanadio y antimonio, con una estructura atómica peculiar que se asemeja a un patrón de tejido de cesta de triángulos interconectados en forma de estrella. Los materiales Kagome son fascinantes para los investigadores porque combinan dos campos fundamentales de la física: la física cuántica topológica y la física de la materia condensada.
Conclusión
Este nuevo estudio es solo un pequeño avance en un camino mucho más largo hacia el logro de superconductores a temperaturas más altas. Pero es un paso importante en la dirección correcta. Comprender mejor la estructura microscópica de los superconductores es crucial para desarrollar teorías que describan su comportamiento y, eventualmente, controlarlo. Si se logra, los avances dramáticos en tecnología que se prometen con la superconductividad a temperaturas más elevadas. Esto incluye la transmisión de energía sin pérdida, la creación de imanes más potentes. También se podrían materializar la construcción de dispositivos electrónicos más rápidos y eficientes.
Además, la superconductividad a temperaturas más elevadas tiene implicaciones en otras áreas. Como por ejemplo la medicina, donde podrían utilizarse superconductores para desarrollar nuevos equipos de diagnóstico y tratamiento médico. En la industria, los superconductores a temperaturas más altas podrían mejorar la eficiencia energética. Además podrían reducir los costos, lo que podría tener un impacto positivo en el medio ambiente.
En resumen, el estudio recién publicado es un importante avance en el camino hacia la superconductividad a temperaturas más altas. Por lo tanto, esperamos ver más investigaciones en este campo en el futuro cercano.
Referencias:
Microscopic nature of the charge-density wave in the kagome superconductor RbV3Sb5: https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.5.L012017
