Que es superconductividad

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  • Publicado : 4 de marzo de 2011
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¿Qué es la superconductividad?
La superconductividad es una tecnología en constante desarrollo que está destinada a jugar un importante papel en nuestras vidas hacia el siglo XXI. Naturalmente el logro de mayores temperaturas críticas está ligado al descubrimiento de nuevos materiales. Se prevé que el impacto que pueda causar en la sociedad mundial será semejante, sino mayor, al que tuvo lautilización del transistor.
Los gobiernos de los países industrializados tienen plena conciencia de la relevancia de invertir importantes sumas de dinero en investigación en esta área, dada la ventaja estratégica y competitiva que puede llegar a brindar el hecho de estar a la vanguardia en la fabricación y utilización de la superconductividad en las diferentes áreas en las que es factible suaplicación, por lo que cada vez es más clara la competencia existente entre laboratorios, empresas y países.
Generalidades
Concepto
La superconductividad es una propiedad de algunos compuestos que no oponen resistencia alguna al paso de corriente ya que los electrones se desplazan sin colisiones y en zigzag a través de los cristales del átomo, es decir materiales con resistencia nula con los cualesse puede ahorrar la energía que se disipa en forma de calor en los otros conductores, debido a la colisión de los electrones entre sí y con los átomos del material. Además de lo anterior tienen otra característica muy importante que consiste en que expulsan de su interior los campos magnéticos mientras estos no sobrepasen un valor límite.
Origen
El descubrimiento de la superconductividad seremonta a 1908, año en el que el físico holandés Heike Kamerlingh Onnes llegó a enfriar el helio hasta el punto de su licuefacción, a una temperatura próxima al cero absoluto. Esta experiencia le permitió observar fenómenos desconocidos hasta entonces y casi inconcebibles para los científicos de la época: por un lado, la superfluidez y por el otro lado la superconductividad, que Onnes demostró porprimera vez en 1911.
Para lograr estas bajas temperaturas es necesario poner las muestras en contacto con helio líquido, elemento difícil de obtener y que requiere de procesos complicados y costosos para mantenerlo en su fase líquida. Desde entonces se inicio una búsqueda ininterrumpida para alcanzar aleaciones que alcanzaran la fase superconductora a temperaturas más elevadas.
La curiosidadque Onnes sentía hacia el comportamiento de la materia a bajas temperaturas lo condujo al descubrimiento de la superconductividad experimentando con el mercurio, siendo posible porque había conseguido la licuación del helio que permitió enfriar los materiales a temperaturas próximas al cero absoluto (-273°C).
Puesto que el helio líquido es el mejor método que se conoce de refrigerar atemperaturas extremadamente bajas, la superconductividad podría verse obligada a esperar el desarrollo de nuevos materiales con temperaturas críticas mas altas para poder ofrecer beneficios fuera del entorno de un laboratorio.
Algunos científicos que trabajaban con superconductores similares a los empleados por Onnes, intentaron subir ligeramente la temperatura crítica mezclando compuestos para formaraleaciones superconductoras. Hacia 1933 la temperatura crítica fue duplicada a 10°K (aún muy baja).
El proceso fue lento y frustrante hasta 1941 cuando se encontraron aleaciones de niobio que se volvían superconductoras a 15°K. No fue hasta 1969 cuando la temperatura crítica volvió a duplicarse nuevamente, alcanzando los 20°K. Este avance fue muy importante, puesto que el hidrógeno se licúa a 20°K.Por primera vez podía utilizarse otro agente refrigerador.
Hacia 1971, los mejores superconductores eran aleaciones de niobio-aluminio y niobio-germanio que alcanzaban esta fase. En 1972 se concedió el Premio Nóbel de Física a J. Bardeen, L.N. Cooper y J.R. Schriffer por sus trabajos realizados a finales de la década de los años cincuenta, que daban cuenta del origen microscópico de la...
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