Nueva evidencia de superconductividad a temperatura casi ambiental

CC0 PUBLIC DOMAIN

   MADRID, 16 Ene. (EUROPA PRESS) -

   Investigadores de la Universidad George Washington (GW) han dado un gran paso para alcanzar uno de los objetivos más buscados en física: la superconductividad a temperatura ambiente.

   La superconductividad es la falta de resistencia eléctrica y se observa en muchos materiales cuando se enfrían por debajo de una temperatura crítica.

   Hasta ahora, se pensaba que los materiales superconductores debían enfriarse a temperaturas muy bajas (menos 180 grados Celsius), lo que limitaba su aplicación. Dado que la resistencia eléctrica hace que un sistema sea ineficiente, eliminar parte de esta resistencia mediante el uso de superconductores a temperatura ambiente permitiría una generación y un uso más eficientes de la electricidad, una transmisión de energía mejorada en todo el mundo y sistemas informáticos más potentes.

   "La superconductividad es quizás una de las últimas grandes fronteras del descubrimiento científico que puede trascender a las aplicaciones tecnológicas cotidianas", dijo en un comunicado Maddury Somayazulu, profesora asociada de investigación en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas en GW. "La superconductividad a temperatura ambiente ha sido el proverbial 'santo grial' que espera ser encontrado, y lograrlo, aunque en 2 millones de atmósferas, es un momento de cambio de paradigma en la historia de la ciencia".

   La clave de este descubrimiento fue la creación de un compuesto metálico rico en hidrógeno a presiones muy altas: aproximadamente 2 millones de atmósferas. Los investigadores utilizaron células de yunque de diamante, dispositivos utilizados para crear altas presiones, para exprimir muestras minúsculas de lantano e hidrógeno. Luego calentaron las muestras y observaron grandes cambios en la estructura. Esto dio lugar a una nueva estructura, LaH10, que los investigadores predijeron previamente que sería un superconductor a altas temperaturas.

   Mientras mantenían la muestra a altas presiones, el equipo observó un cambio reproducible en las propiedades eléctricas. Midieron caídas significativas en la resistividad cuando la muestra se enfrió por debajo de 260 K a 180-200 gigapascales de presión, presentando evidencia de superconductividad a temperatura cercana a la del ambiente del laboratorio. En experimentos posteriores, los investigadores vieron que la transición se producía a temperaturas incluso más altas, hasta 280 K.

   Durante los experimentos, los investigadores también utilizaron la difracción de rayos X para observar el mismo fenómeno. Esto se hizo a través de una línea de luz de sincrotrón de la Fuente de Fotones Avanzada en el Argonne National Laboratory.

   "Creemos que este es el comienzo de una nueva era de superconductividad", dijo Russell Hemley, profesor de investigación en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de GW. "Hemos examinado solo un sistema químico, el elemento raro LaH10. Hay estructuras adicionales en este sistema, pero lo que es más importante, hay muchos otros materiales ricos en hidrógeno con diferentes composiciones químicas para explorar. Confiamos que muchos otros hidruros --o superhidruros--, se encontrarán con temperaturas de transición aún más altas bajo presión".

   El estudio fue publicado en la revista Physical Review Letters.