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Materiales Superconductores

¿Se pueden
transportar
corrientes
eléctricas sin
pérdidas?

¿Sabía que los imanes
que se usan en los
aceleradores de partículas
son los mismos que los que
se utilizan en los hospitales?
¿Cómo levita
un superconductor?

Un poco de Historia
El doctor H. Kamerlingh Onnes (1856 - 1926), de la Universidad de Leiden en Holanda, trabajó a principios delSiglo XX en la investigación de las propiedades de la materia a bajas temperaturas. Sus esfuerzos hicieron posible la producción de helio líquido en 1908, y
posteriormente le condujeron al descubrimiento de la superconductividad en el mercurio al ser enfriado a -269ºC. Por estos trabajos de investigación se le concedió el Premio Nobel de Física en 1913.Pero hasta 1957 no se pudo comprender el origende este fenómeno. J. Bardeen, L. Cooper y R. Schrieffer enunciaron la teoría conocida como BCS, en la que se postulaba que en un superconductor los entes que transportaban la corriente eran parejas
de electrones conocidos como pares de Cooper. También ellos fueron galardonados con el Premio Nobel en 1972.
El último gran hito de la superconductividad tuvo lugar en 1986 cuando J. C.
Bednorz y K.A. Müller, en unos laboratorios de IBM en Suiza, descubrieron los
materiales superconductores cerámicos. Estos materiales han revolucionado
el mundo de la superconductividad al poder trabajar a temperaturas por
encima de la de ebullición del nitrógeno líquido (-169ºC), lo que permite
enfriarlos con mucha facilidad y de forma barata. Estos dos científicos también
recibieron el premio Nobel en1987
Estos materiales superconductores han logrado que aumente el
interés tecnológico para desarrollar un gran número de aplicaciones.
Sin olvidar la posibilidad de que en un futuro se puedan descubrir
materiales superconductores a temperatura ambiente, la comunidad
científica está realizando un gran esfuerzo para mejorar los sistemas
de refrigeración y lograr que sea una realidad que estosmateriales se
integren en nuestras vidas.
El descubrimiento de la superconductividad es uno de los más orprendentes
de la historia de la ciencia moderna.
¿qué es la superconductividad?
Para entender lo que se oculta tras ese nombre debemos intentar recordar algunos conceptos
básicos. Los metales son materiales que conducen bien el calor y la electricidad, y que
cuando una corrienteeléctrica circula por un hilo conductor, éste se calienta, como ocurre con las estufas y calentadores eléctricos. El fenómeno descrito, conocido como efecto Joule, se debe a que los metales presentan cierta resistencia al paso de la corriente eléctrica por su interior, ya que cuando se mueven, chocan con los átomos del material que están vibrando. En un material superconductor esto no ocurre, estosmateriales no ofrecen ninguna resistencia
al paso de la corriente eléctrica continua por debajo de una cierta temperatura. Los electrones se agrupan en parejas interaccionando con los átomos del material de manera que logran sintonizar su movimiento con el de los átomos, desplazándose sin chocar con ellos.

Esto significa que no se calientan, por lo que no hay pérdida de energía altransportar lacorriente eléctrica debido al efecto Joule.

Materiales Superconductores:
Efecto Melssner : Un material superconductor no solamente no presenta resistencia al paso de corriente, sino que también tiene otra propiedad importante que es su
capacidad para apantallar un campo magnético.

Si enfriamos el superconductor por debajo de su temperatura crítica y lo colocamos en presencia de un campomagnético, éste crea corrientes de apantallamiento capaces de generar un campo magnético opuesto al aplicado. Esto ocurre hasta que el campo magnético alcanza un valor, llamado campo crítico, momento en el que el superconductor deja de apantallar el campo magnético y el material transita a su estado normal.

Superconductores Tipo i y Tipo ii
El hecho de que el superconductor pueda apantallar...