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Un gran enigma de la superconductividad, al descubierto 30 años después

Publicado: 18 jun 2014 05:49 GMT

Casi 30 años después del descubrimiento de los superconductores, los científicos al fin han descubierto a qué se debe la capacidad de superconductividad de alta temperatura.

wikipedia.org
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La superconductividad es la capacidad de algunos materiales de conducir la electricidad con resistencia nula a temperaturas de 4,2 grados Kelvin (-271,15 grados Celsius), el punto de ebullición de helio líquido. A partir de 1986 fueron descubiertos superconductores de alta temperatura [llamados así en contraposición a los superconductores convencionales],  que adquirían una resistencia eléctrica nula "enfriados" a una temperatura de hasta 77,4 grados Kelvin (-195,75 grados Celsius), punto de ebullición de nitrógeno líquido e incluso a temperaturas más altas y manejables.

Cuanto más alta es esta temperatura, tanto más útiles y fáciles de usar podrían ser los conductores, imprescindibles en particular para redes eléctricas sin pérdidas de energía, trenes de levitación y supercomputadoras, según el portal web Phys.org. Ahora, cuando los científicos al fin han entendido cómo se origina la superconductividad de alta temperaturas, podrán encontrar más materiales con esta característica, ya que hasta ahora, sencillamente, no sabían dónde buscar.

El secreto de la superconductividad a temperaturas cercanas al cero absoluto (-273,15 grados Celsius), reside en el hecho de que, bajo estas condiciones, se detiene el movimiento térmico de los átomos del material. A diferencia de otros materiales, dentro de los cuales los electrones se desplazan solos, chocan entre sí y, de esta manera, se pierde energía, en condiciones de temperaturas bajas dentro de los materiales superconductores los electrones se mueven emparejados, ligados por unos lazos muy fuertes.

Estos lazos entre dos electrones se originan en la estructura especial de superconductores, y cuanto más fuertes son los superconductores, tanto más fuertes son los lazos. La superconductividad se pierde cuando se rompen los lazos entre dos electrones, por ejemplo si sube la temperatura o por el impacto de un campo magnético fuerte, y mientras estos lazos se mantienen los electrones emparejados pueden viajar eternamente.

Sin embargo, hasta ahora los científicos no sabían cómo se mantenían estos lazos entre electrones en los superconductores de alta temperatura. Según investigadores de la Universidad de Cambridge, las ondas de densidad de carga de los electrones se acumulan en los retorcidos "bolsillos", que se encuentran en las zonas de mayor superconductividad. Estos "bolsillos" se forman en una estructura muy especial dentro de materiales estudiados, parecida al juego 'Jenga', donde cada ladrillo es un 'bolsillo'. Mientras esta estructura se mantiene, se mantiene la superconductividad de materiales, y buscando materiales con una estructura similar, los científicos podrían hallar y estudiar más superconductores aún desconocidos..

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