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¿Cómo científicos diseñan un superconductor que funcione a temperatura ambiente?

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El hidrógeno es el principal químico para su elaboración

 

NOTIPRESS.- Actualmente, la mayoría de los superconductores de energía funcionan a bajas temperaturas y necesitan de compresiones extremas para su creación. Debido a ello, un grupo de científicos planea el diseño de un nuevo superconductor capaz de funcionar a temperatura ambiente. De esta manera, la optimización de los conductores podría ser utilizada en súper computadoras y en trenes de levitación magnética, procurando así el ahorro de energía.

Desde el año 2020, el físico Ranga Dias descubrió una manera de crear superconductores funcionales a temperatura ambiente. Por medio de un compuesto de carbono, azufre e hidrógeno, el químico más importante en la elaboración, Días logró crear el conductor. Sin embargo, para evitar el proceso de enfriamiento, el material tuvo que ser comprimido a 267 gigapascales, más de dos millones de veces la presión atmosférica de la Tierra.

Por su parte, otros científicos han elaborado estrategias para disminuir la compresión necesaria de la aleación de compuestos en la creación de superconductores y así llevar los materiales a presiones atmosféricas. Para la física Lilia Boeri, de la Universidad Sapienza de Roma, crear superconductores que funcionen a temperatura ambiente es “el gran punto por resolver que queda en el campo científico“.

Con el fin de lograrlo, Boeri junto a su equipo de trabajo desarrollaron un superconductor a base de lantano, boro e hidrógeno, el cual no necesita de compresiones extremas. Con la aleación de dichos compuestos, según la investigadora, se optimiza la compresión física por medio de la compresión química de los materiales. Además, si estos conductores son creados en laboratorios pueden conservar su superconectividad, incluso cuando la presión externa es de 40 gigapascales. En torno a la temperatura, el superconductor podría funcionar a -147 grados Celsius, una temperatura relativamente cálida en comparación con la mayoría de los superconductores, afirma Boeri.

Los científicos en busca de nuevos métodos de creación de superconductores utilizan modelos de cálculos en computadoras para determinar la estructura química de los materiales. Acorde con la química teórica Eva Zurek, “la teoría ha jugado un papel muy importante, en algunos casos prediciendo estas estructuras antes de que se hicieran“. Dentro de las posibilidades existentes en los modelos teóricos, el hidrógeno es el principal compuesto, pues se agrega en conjunto con uno o dos más para lograr la aleación adecuada.

Una nueva frontera para romper es calcular todas las combinaciones posibles del hidrógeno con otros químicos para diseñar superconductores sin poner en riesgo a los científicos. Asimismo, según los investigadores, dicho proceso es la mejor técnica que se tiene hasta el momento para la optimización de la conducción energética.