La Superconductividad Y Los Superconductores.

La superconductividad y los superconductores
La superconductividad es uno de los descubrimientos más extraordinarios de la ciencia del siglo XX. Su rango de aplicaciones es muy amplia, pero abarca generalmente tres tipos que se considerarán actualmente: la generación de campos magnéticos intensos, la fabricación de cables de conducción de energía eléctrica y la electrónica.
Su descubrimiento seremonta a principios del siglo XX, en 1911, y está íntimamente ligado a la obtención de muy bajas temperaturas(cercanas al cero absoluto) en el laboratorio, debido al hecho que algunos materiales presentan resistividad nula cuando están sometidos a temperaturas muy bajas.
En este trabajo se pretende describir de manera lo más sencilla posible, lo que es el fenómeno de la superconductividad, consus principales características y aplicaciones, las cuales ya se encuentran principalmente en medicina; en la electrónica es muy importante pensar en lograr circuitos integrados, donde no se tenga en cuenta el calor producido, debido a elementos conductores de resistividad nula.
Es necesario mencionar que el descubrimiento y estudio de los superconductores, ha llevado muchos años de investigacióny es una de las tecnologías que requieren bastante inversión debido a la complejidad de procesos y materiales utilizados.
¿QUE SON LOS SUPERCONDUCTORES?
Los superconductores son unos materiales capaces de permitir el paso de la corriente eléctrica presentando una resistencia prácticamente nula. Cuando fluye corriente a través de un superconductor, no se produce ninguna pérdida de energíaeléctrica, en otras palabras, nunca se va a perder por calor esta energía debido a que no hay nada que se oponga.
Con un oscilador, por ejemplo un columpio, se puede hacer una buena analogía de la superconductividad. Por muy fuerte que se empuje un columpio, este siempre se acabará deteniéndose. La energía suministrada por nuestros brazos se perderá por rozamiento de columpio con el aire, y mássignificativamente por fricción de las cadenas o engranajes con la estructura que soporta el columpio, y por efecto de la gravedad terrestre. Ahora imaginemos un columpio que nunca se detuviera. Una vez empujado seguiría oscilando eternamente. En un conductor convencional, un impulso de corriente eléctrica se atenuaría rápidamente hasta desaparecer debido a la resistencia. Sin embargo en un superconductorla corriente puede fluir eternamente, puesto que no hay nada que se oponga a ello.
Onnes, el físico holandés, continuó sus investigaciones buscando superconductividad en muchos materiales. En cada caso el material debía ser enfriado a temperaturas próximas al cero absoluto (cero Kelvin). Este enfriamiento se realizaba sumergiendo el futuro superconductor en helio líquido. El helio se licua a4°K. Una vez el material se había refrigerado a esa temperatura, se convertía en un superconductor.
Aspectos Históricos importantes.
A pesar de la gran importancia de este efecto, no se desarrolló ninguna aplicación útil hasta unas décadas más tarde de su descubrimiento. El principal obstáculo que presentaba el desarrollo de aplicaciones era la necesidad de emplear temperaturas extremadamente bajas.El equipo necesario para hacer el helio líquido que enfriaba el superconductor a la temperatura requerida era caro y complejo, problema que se sigue presentando en la actualidad. Otro problema importante era la incapacidad del superconductor para resistir campos magnéticos intensos.
Los principios físicos de la superconductividad no se pudieron comprender hasta 1957, cuando los físicosestadounidenses John Bardeen, Leon N. Cooper y John R. Schrieffer propusieron una teoría que ahora se conoce como teoría BCS por las iniciales de sus apellidos, y por la que sus autores recibieron el Premio Nobel de Física en 1972. La teoría BCS describe la superconductividad como un fenómeno cuántico, en el que los electrones de conducción se desplazan en pares, que no muestran resistencia eléctrica....