Los físicos afirman la creación de un superconductor en condiciones cercanas al ambiente: ScienceAlert

Pocos descubrimientos científicos revolucionarían tanto la tecnología como un material que alcanza la superconductividad a temperatura ambiente, bajo presiones relativamente suaves.

Un equipo de físicos dirigido por Ranga Dias, físico de la Universidad de Rochester en Nueva York ahora afirma que podrían haberlo descifrado, lo que demuestra una un metal de tierras raras llamado lutecio combinado con hidrógeno y nitrógeno puede conducir electricidad sin resistencia a 21 grados Celsius (70 grados Fahrenheit) y alrededor de 10,000 atmósferas de presión, el equipo informa.

Puede parecer todavía demasiada presión, pero el nota de los investigadores que actualmente se utilizan presiones aún más altas en procesos de ingeniería, como la fabricación de chips, por lo que es algo que se puede lograr fuera de un laboratorio especializado.

Si otros investigadores lo confirman, sería un gran avance en la creación de dispositivos que no desperdicien energía en forma de calor al producir una corriente.

Idealmente, esto podría usarse algún día para crear computadoras más eficientes; trenes de levitación magnética más rápidos y sin fricción; tecnología superior de rayos X; e incluso reactores de fusión nuclear más potentes.

“Con este material ha llegado el amanecer de la superconductividad ambiental y las tecnologías aplicadas”, el equipo dijo en un comunicado de prensa.

Los investigadores llamaron al material “materia roja” debido al cambio dramático del material de azul a rosa cuando se vuelve superconductor, luego a rojo cuando se convierte en un metal no superconductor.

frameborder=”0″ allow=”acelerómetro; lectura automática; portapapeles-escribir; medios encriptados; giroscopio; imagen en imagen; uso compartido web” permitido en pantalla completa >

Antes de emocionarse demasiado, tenga en cuenta que este es solo un equipo de investigadores que comparte sus propias observaciones hasta el momento. Los datos fueron publicados en la prestigiosa revista Naturaleza, y sin duda generará mucho debate. Ya hay mucho escepticismo saludable en el mundo de la física.

Una de las principales preocupaciones es que este mismo grupo de investigadores publicó afirmaciones de un avance superconductor similar a temperatura ambiente, en 2020. Esta afirmación fue posteriormente retractado por Naturaleza debido a problemas de reproducibilidad y problemas de datos.

La superconductividad es tan importante porque, por lo general, cuando la electricidad viaja a través de cables, por ejemplo, desde una planta de energía a su hogar, o a través de los circuitos internos de su teléfono inteligente, encuentra fricción. Esta resistencia da como resultado una pérdida de energía en forma de calor.

Volver a 1911Los investigadores han identificado que algunos materiales pierden esta resistencia en condiciones de frío extremo y alta presión.

Bajo estas condiciones extremas, los comportamientos cuánticos de los electrones dentro de los superconductores se refuerzan para permitirles formar lo que se llama pares de cobrepermitiéndoles atravesar el material con perfecta eficiencia.

La superconductividad es relativamente fácil de detectar porque también hace que el material sea expulsado campos de flujo magnético.

Pero lograr que los materiales sean superconductores a temperaturas y niveles de presión eficientes y prácticos ha sido increíblemente difícil, y los físicos han pasado décadas trabajando en ello.

El equipo de la Universidad de Rochester dice que ahora han podido acercarse a reddmatter.

Para crear el material, los investigadores desarrollaron una mezcla de gases compuesta por un 99 % de hidrógeno y un 1 % de nitrógeno. Dejado en una cámara con lutecio durante unos días en 200 grados Celsiuslos componentes reaccionaron para formar un llamativo compuesto azul.

Luego, el equipo colocó el material dentro de un yunque de diamante que se usa para someter los materiales a una presión extrema.

A medida que aumentaba la presión, el material experimentaba un “marcada transformación visual“, cambiando de azul a rosa a medida que se vuelve superconductor, lo que el equipo confirmó midiendo tanto los campos magnéticos alrededor del material como su conductividad eléctrica.

A medida que la presión siguió aumentando, el material se volvió rojo brillante, pasando a través de su fase superconductora a un estado metálico no superconductor.

Reddmatter muestra superconductividad a aproximadamente 21 grados Celsius (70 Fahreneheit), cuando se comprime a una presión de 145,000 libras por pulgada cuadrada.

todavía es casi 10.000 veces la presión de la atmósfera terrestre, por lo que aún requeriría los tipos correctos de estructuras y equipos para ponerlo en práctica. Es poco probable que le des superpoderes a tu teléfono en el corto plazo.

Pero esa es una presión significativamente más baja que la de otros candidatos para superconductores a temperatura ambiente, que requieren millones de veces la presión atmosférica.

https://www.youtube.com/watch?v=ryJxMYX7YEU frameborder=”0″ allow=”acelerómetro; lectura automática; portapapeles-escribir; medios encriptados; giroscopio; imagen en imagen; uso compartido web” permitido en pantalla completa >

Uno de los grandes problemas en este momento es que los investigadores no están enteramente seguro de la estructura exacta de reddmatter. Esto hace que sea difícil entender cómo se vuelve superconductor.

Según los físicos ChangQing Jin y David Ceperley, que no participaron en la investigación, hay indicios de que podría alcanzar la superconductividad mediante un mecanismo diferente al de otros superconductores. nota en un acompañamiento Naturaleza Artículo Nuevo y Vistas.

“[The] modelo estructural… sugiere que hay relativamente poco hidrógeno presente en las muestras de los autores en comparación con compuestos superconductores similares”, escriben.

“Se necesitarán más investigaciones para confirmar que [the] es un superconductor de alta temperatura, y luego comprender si este estado es impulsado por pares de Cooper inducidos por vibración, o por algún mecanismo no convencional que queda por descubrir”.

Diapositivas admite todavía queda mucho por entender acerca de cómo la materia roja logra la superconductividad. Pero sigue siendo optimista de que reddmatter es un primer paso importante, incluso si no resulta ser el mejor superconductor que existe.

“En la vida cotidiana, usamos muchos metales diferentes para diferentes aplicaciones, por lo que también necesitaremos diferentes tipos de materiales superconductores”. dice dias.

“Un camino hacia la electrónica de consumo superconductora, las líneas de transferencia de energía, el transporte y las mejoras significativas en el confinamiento magnético para la fusión son ahora una realidad”. el Añadió.

“Creemos que ahora estamos en la era superconductora moderna”.

La investigación ha sido publicada en Naturaleza.