¿Qué son los superconductores?

superconductor

La conductividad es una característica que presentan algunos materiales en referencia a una corriente eléctrica.

Aquellos que ofrecen poca resistencia al paso de la electricidad los calificamos de conductores. Son metales, aleaciones y compuestos con electrones libres que permiten el movimiento de cargas eléctricas. Aquellos que dificultan el paso de la corriente eléctrica los calificamos de malos conductores o aislantes. Son el vidrio, el plástico, el corcho y la porcelana, entre otros.

A pesar de que los metales son buenos conductores, el paso de la corriente eléctrica hace que los átomos del conductor vibren y choquen entre sí, provocando un aumento de temperatura que supone una pérdida de energía en forma de calor (pérdidas por efecto Joule).

¿Y un superconductor?

En 1911 el físico Heike Kamerlingh Onnes descubrió, que los conductores metálicos van ofreciendo menos resistencia al paso de la electricidad conforme disminuye la temperatura. Cuando la temperatura desciende a un nivel calificado como crítico, la poca resistencia que el metal ofrece se anula por completo. Así la corriente eléctrica puede fluir de forma indefinida a través del superconductor sin pérdida de energía por radiación puesto que ya no se produce calor al no existir una resistencia eléctrica. Los superconductores son excepcionalmente eficientes.

Podemos decir que la superconductividad es una manifestación de un estado cuántico colectivo en el que un superconductor es un conductor eléctrico de tipo perfecto. En el que los electrones se unen en una onda cuántica colectiva que se extiende por todo el material.

Algunos superconductores además expulsan de su interior el campo magnético, lo que se conoce como efecto Meissner. Este efecto da lugar a fenómenos de levitación muy espectaculares.

El aluminio y el plomo son dos ejemplos de materiales superconductores. Estos materiales se enfrían habitualmente con helio líquido hasta alcanzar la temperatura crítica de alrededor de 77 grados Kelvin según el material.

¿Y para qué sirven?

Son muchas las aplicaciones para los superconductores. Actualmente se utilizan para crear campos magnéticos muy intensos como electroimanes.

Y son utilizados en aparatología médica tales como escáneres, resonancia magnética y material quirúrgico. En frenos y aceleradores magnéticos en los trenes basados en la levitación. En aceleradores de partículas y en reactores nucleares.

tren magnético

Uno de los grandes desafíos para los científicos es llegar a entender los superconductores a nivel fundamental, lograr la obtención de un material superconductor maleable a temperatura ambiente. Ello permitiría una gran revolución tecnológica con aplicaciones en los campos de la tecnología, el transporte, la salud, la energía, el medio ambiente y otros.

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