jueves, 17 de octubre de 2013

Estado de la cuestión: Superconductividad

"Antes de ser hombres de ciencia, deberíamos ser hombres."
Albert Einstein

En el siglo XIX la ciencia empezó a tener una revolución extraordinaria, pese a los años difíciles que retraso la Santa Inquisición, sin embargo la tecnología no era la adecuada para hacer descubrimientos importantes, y en esta época existieron las personas más inteligentes del mundo, porque al tener pocas herramientas y recursos dieron paso al siglo XX, en donde todo lo que conocemos hoy en día se desarrolló y/o evoluciono en ese siglo.

Uno de los descubrimientos más reconocidos es el de la Superconductividad, pero al principio no dio tanto impacto como se esperaba al no saber cuáles serían sus aplicaciones y su facilidad de uso. Pero con el paso de los años se han encontrado numerosas aplicaciones que lograran cambiar al mundo.

Pero muchos se preguntan sobre ¿qué es la Superconductividad? En el artículo de "Descubrimiento de la Superconductividad" de Eduardo Verdín, explica que la superconductividad es el estado de la materia que se caracteriza por ofrecer una resistencia cero al paso de una corriente eléctrica. Siendo ésta una de las propiedades más misteriosa y atractiva de los metales, rompiendo algunos paradigmas establecidos en la física tradicional. Además de que éste hallazgo ha llevado años en desarrollos, con mucha historia por delante. Desde 1823 se empezó a trabajar el cero absoluto por Michael Farady hasta el descubrimiento para todo el mundo de Kamerlingh Onnes.

En 1933 se descubrió el Efecto Meissner-Ochsenfeld descubierto por Walter Meissner y Robert Ochsenfeld, en el artículo de "El Efecto Meissner y Levitación Magnética" de Raúl Pérez, estableciendo que el campo magnético dentro del material superconductor no podía existir, provocando una repulsión o mejor llamado como levitación cuántica. A partir de este descubrimiento nacieron nuevas aplicaciones, tales como las supercorrientes eléctricas para hacer un mejor flujo de electrones y no perder energía, la resonancia magnética nuclear para el diagnóstico médico de enfermedades neurológicas, así como en el transporte en Tren de Levitación Magnética. También es utilizado en la maquina más grande construida por el hombre siendo ésta el Gran Colisionador de Hadrones. Y no son los únicos, incluso las supercomputadoras necesitan de esta tecnología con base de moléculas de luz para poder enviar a una velocidad descomunal de información, algo que se creía imposible y es una noticia reciente que dio a conocer la Universidad de Harvard el 29 de septiembre del presente año. Noticia

También existe otro fenómeno llamado Efecto Josephson, donde se manifiesta por la aparición de una corriente eléctrica por un efecto llamado túnel en el cual una partícula como el electrón atraviesa una barra de potencial mayor a la energía cinética de dicha partícula entre dos superconductores separados. Esto ayuda a que no necesariamente necesitas un gran superconductor, porque los electrones pasan sin problemas aunque tengan una delgada capa aislante.

Por otro lado, los superconductores necesitan ser clasificados, porque podrán compartir ciertas características pero cada uno tiene sus diferencias. En el artículo de "Estado del arte de los superconductores eléctricos y sus aplicaciones en la ingeniería eléctrica" de Diana M. Posso, y una de sus clasificaciones es según por sus propiedades físicas, existen las tipo I que no permiten en absoluto que penetre un campo magnético externo pero al pasarse del límite, pues pierde sus propiedades y lo vuelve un conductor normal; y están los tipo II que al ser "imperfectos" provocan que el cambio de superconductor a normal sea gradualmente uno por uno, tienen menos potencia que el tipo I pero son más persistentes. Asimismo existen dependiendo si  al tener una baja o "alta" temperatura se vuelve súper; si es que son aleaciones, químicos, orgánicos o cerámicos.

Sin embargo no todo es perfecto, ya que Jonathan Mayo en su libro de "Superconductividad: El umbral de una nueva tecnología" dice que nos falta mucho por hacer en ésta tecnología, a pesar de que los beneficios son muy gratos, el costo es muy elevado y se gasta más en tener "frio" a un superconductor que la perdida de energía; aunque el libro es de 1991, se sigue teniendo el mismo problema pero se han encontrado nuevos materiales para los superconductores. No obstante promete el desarrollo de una industria tecnológica cada vez más importante. Es una incipiente tecnológica que está cambiando constantemente, considerada por muchos como la ciencia destinada a jugar un papel muy importante en la alta tecnología del siglo XXI. Libro

En el 2003 se ganó el más reciente premio Nobel de Física por Alexei Abrikosov, Vitaly Ginzburg y Anthony Legget, explicado en el artículo "El burro cuántico de Sancho Panza" por Salvador Galindo y Jaime Klapp, que por lo cual, éste Nobel no fue dado por una sola investigación, sino por varias investigaciones, Abrikosov lo ganó por interpretar el funcionamiento de los superconductores tipo II, Ginzburg por haber realizado 2 ecuaciones para poder interpretar y hacer una estimación del campo magnético  y por último está Legget, que combinó las teorías de Landau para líquidos con espín semientero, la teoría microscópica de la superconductividad y la teoría de la resonancia magnética nuclear para explicar la superfluidez del helio.

Una de las mejores revistas científicas sobre la Superconductividad son "Physica C: Superconductivity and its applications" de los Países Bajosdónde se ve que la innovación científica está siendo aportado a los superconductores tipo II, por lo cual es muy importante ya que son más estables que el tipo I y están teniendo un mejor uso para la industria. Otra revista importante es "Superconductor Science and Technology" del Reino Unido, ésta es más libre que la interior, porque deja que consultemos varios artículos sin tener la necesidad de comprarlos, pero en algunos si se necesitan comprar para poder consultarlo; al igual que el anterior, la investigación está enfocada en los superconductores tipo II.

En las revistas de divulgación científica como "Physics Today" y "Physics World" están muy empeñados en comprender las partículas, debido a que la superconductividad es un efecto cuántico y para ello hay que enfocarse en lo más infinitamente pequeño, y con éstos  avances tecnológicos se han adquirido grandes aportaciones pero no a gran escala en los superconductores. Sin embargo aún se sigue dando grandes pasos para manipular los átomos y usarlos a nuestro favor para revolucionar al planeta que habitamos. 

"Nuestro objetivo es preservar el pasado usando la tecnología actual."

Mayo, J. (1991). Superconductividad: El umbral de una nueva tecnología. Madrid: McGraw-Hill

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