Fuerzas

Superconductores, el futuro presente
I INTRODUCCIÓN

La materia, como se sabe, se presenta en la naturaleza en tres estados: sólido, líquido y gaseoso. A éstos hay que sumar uno nuevo: el estado de superconductividad, la superconductividad es uno de los descubrimientos más fascinantes de la ciencia del siglo XX. Pertenece a la familia de descubrimientos de la física capaces de cambiar lamanera de vivir de la humanidad que puede definirse como aquel en que la materia no presenta resistencia eléctrica.

II ¿QUÉ ES LA SUPERCONDUCTIVIDAD?

Es un estado de la materia, como lo es el estado líquido o el estado sólido, en el cual no existe resistencia eléctrica. Esto significa que no hay disipación de energía al pasar corriente eléctrica por un material superconductor.

Ladesaparición de la resistencia eléctrica no es la única propiedad asombrosa de los superconductores: su comportamiento frente a los campos magnéticos también resulta fascinante. En 1933 Walther Meissner y R. Ochsenfeld descubrieron que un campo magnético aplicado a un superconductor es expulsado completamente del interior de este por debajo de su temperatura de transición superconductora. En su honor esteefecto se conoce hoy en día como efecto Meissner y es el responsable de la fotografía típica que todos asociamos con superconductividad: la de un pequeño disco de material superconductor flotando libremente en el aire por encima de un imán - Imagen 1.

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Imagen 1,
En la figura podemos ver el comportamiento de un disco de material flotando por encima de un imán, la baja temperatura proporcionada por el nitrógeno hace hace posible que el material flote gracias a las líneas de campo.

Esta combinación de efectos eléctricos y magnéticos recibe el nombre de estado superconductor.

La superconductividad se logra emparejando doselectrones. "Es como un baile, Si ponemos piedras en medio de un salón de baile, perturbaremos el patrón de movimientos de las parejas, y cuando hemos destruido todas las parejas de electrones, hemos destruido la superconductividad. Pero (y aquí se rompe un poco la analogía con el baile), las piedras, en este caso los átomos dopantes, son un requisito previo para que se inicie el baile de los electrones,así que eliminarlos no es una opción".

II DESCUBRIMIENTO DE LOS SUPERCONDUCTORES

Unos científicos, lograron identificar por vez primera la ubicación de los átomos individuales de oxígeno dentro de la estructura molecular de un superconductor en particular, y usaron la información para examinar cómo esos átomos afectan al flujo de corriente en su vecindad inmediata. Es un paso pequeño perovital en la comprensión del funcionamiento de los superconductores.
Los superconductores son materiales que conducen la electricidad virtualmente sin resistencia. Los materiales, en este caso los compuestos basados en el cobre (cúpricos) dopados con átomos portadores de cargas como el oxígeno (imagen-2), enfriados a temperaturas sumamente bajas, son muy usados en sectores que van desde el médicohasta el militar. Pero todavía no se comprenden bien sus fundamentos físicos, lo que dificulta alcanzar la meta final, ya de por sí difícil, de crear un superconductor que funcione a temperatura ambiente.

Los investigadores han sospechado durante mucho tiempo que los átomos del dopado, cruciales para determinar la conductibilidad porque atraen electrones y dejan huecos positivamente...