Gráfico TOC. Crédito:Dmitrii V. Semenok et al./ El diario de las letras de la química física
Científicos del Instituto de Física y Tecnología de Moscú y Skoltech han demostrado la superconductividad a alta temperatura de los hidruros de actinio y han descubierto un principio general para calcular la superconductividad de los hidruros basándose únicamente en la tabla periódica. Los resultados de su estudio se publicaron en la Revista de letras de química física .
La superconductividad a alta temperatura es un fenómeno de resistencia eléctrica nula en ciertos materiales a temperaturas superiores a -196 grados C (la temperatura del nitrógeno líquido). Los superconductores a temperatura ambiente abren perspectivas para la industria energética, transporte, y otros sectores impulsados por la tecnología. En la actualidad, el poseedor del récord en superconductividad a alta temperatura es el sulfuro de hidrógeno (H3S), que funciona como un superconductor a 1,5 millones de atmósferas y una temperatura de -70 grados C.Dichos niveles de presión solo se pueden alcanzar en un entorno de laboratorio, y la temperatura está muy por debajo de la temperatura ambiente, por lo que continúa la búsqueda de nuevos superconductores. Quizás se pueda lograr una superconductividad a temperaturas aún más altas en compuestos de hidrógeno-metal. Sin embargo, el vínculo entre la composición química y la superconductividad no estaba claro, dejando a los científicos a resolver por ensayo y error.
Un grupo de químicos dirigido por Artem R. Oganov, profesor del Instituto de Física y Tecnología de Moscú y Skoltech, descubrió que ciertos elementos capaces de formar compuestos superconductores están dispuestos en un patrón específico en la tabla periódica. Se estableció que la superconductividad a alta temperatura se desarrolla en sustancias que contienen átomos de metal que se acercan a poblar una nueva subcapa electrónica. Se supone que los átomos de metal dentro del cristal se vuelven muy sensibles a las posiciones de los átomos vecinos, lo que resultaría en una fuerte interacción electrón-fonón, el efecto subyacente de la superconductividad convencional. Basado en esta suposición, los científicos supusieron que podría ocurrir superconductividad a alta temperatura en los hidruros de actinio. Su suposición fue verificada y confirmada:se predijo superconductividad para AcH dieciséis a temperaturas de -69 a -22 grados C a 1,5 millones de atmósferas.
"La idea misma de una conexión entre la superconductividad y la tabla periódica fue presentada por primera vez por Dmitry Semenok, un estudiante en mi laboratorio. El principio que descubrió es muy simple y es realmente sorprendente que nadie lo haya encontrado antes. "dice Artem Oganov.