Elemento de tierra rara logra superconductividad a temperatura ambiente

WIkimedia Commons 

La superconductividad es la falta de resistencia eléctrica y se observa en muchos materiales cuando se enfrían por debajo de una temperatura crítica (usualmente los -180° C). Sin embargo, ahora, una investigación publicada en Physical Review Letters, ha logrado alcanzar la superconductividad a temperatura ambiente.

Debido a que la resistencia eléctrica hace que un sistema sea ineficiente, eliminar parte de esta resistencia mediante el uso de superconductores a temperatura ambiente permitiría una generación y un uso más eficientes de la electricidad, una transmisión de energía mejorada en todo el mundo y sistemas informáticos más potentes.

El santo grial

"La superconductividad es quizás una de las últimas grandes fronteras del descubrimiento científico que puede trascender a las aplicaciones tecnológicas cotidianas", dijo a Phys, Maddury Somayazulu, profesora de la Universidad George Washington. "La superconductividad a temperatura ambiente ha sido el proverbial 'santo grial' que espera ser encontrado, y lograrlo, aunque en 2 millones de atmósferas, es un momento de cambio de paradigma en la historia de la ciencia".

Las dos millones de atmosferas a las que hace referencia Somayazulu, es la presión a la que fue creado un compuesto metálico rico en hidrógeno. Los investigadores utilizaron células de yunque de diamante, dispositivos utilizados para crear altas presiones, para exprimir muestras minúsculas de lantano e hidrógeno.  

Luego, los investigadores calentaron las muestras y observaron grandes cambios en la estructura. Esto dio lugar a una nueva estructura, LaH10, la cual ya había sido predicha previamente que sería un superconductor a altas temperaturas. 


Micrografía óptica de una muestra a 178 GPa después del calentamiento por láser utilizando el procedimiento anterior
Somayazulu et al
 

Mientras mantenían la muestra a altas presiones, el equipo observó un cambio reproducible en las propiedades eléctricas. Midieron caídas significativas en la resistividad cuando la muestra se enfrió por debajo de 260 K (-13° C) a 180-200 gigapascales de presión, presentando evidencia de superconductividad a temperatura cercana a la de ambiente.

Más adelante, en experimentos posteriores, los investigadores vieron que la transición se producía a temperaturas incluso más altas, hasta 280 K (6.8° C). Durante los experimentos, los investigadores también utilizaron la difracción de rayos X para observar el mismo fenómeno. Esto se hizo a través de una línea de luz de sincrotrón de la Fuente de Fotones Avanzada en el Laboratorio Nacional de Argonne en Argonne, Illinois.

"Creemos que este es el comienzo de una nueva era de superconductividad", dijo Russell Hemley. "Hemos examinado solo un sistema químico, La de tierras raras más el hidrógeno. Hay estructuras adicionales en este sistema, pero lo que es más importante, hay muchos otros materiales ricos en hidrógeno con diferentes composiciones químicas para explorar”, añadió el investigador.


Victor Román
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

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