Septiembre pasado, El químico y diseñador de instrumentos de CIRES Don David y sus colegas Dave Pappas y Xian Wu del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología descubrieron una poderosa combinación de metal enchapado que se superconduce a temperaturas que se alcanzan fácilmente, allanando el camino para los próximos pasos críticos en el desarrollo del corte. supercomputadoras de borde. David y sus colegas acaban de publicar la nueva receta:una capa ultrafina de renio intercalada entre capas de oro, cada uno mide 1/1000 del diámetro de un cabello humano que puede superconducir a una temperatura crítica superior a 6 Kelvin.

"La magnitud de la temperatura crítica fue inesperada, "dijo Don David, director de CIRES Integrated Instrument Development Facility y coautor de un artículo publicado esta semana en Letras de física aplicada . "Habíamos estado pensando durante un tiempo en formas de impartir propiedades superconductoras a las películas de oro y cobre, y nos sorprendió lo robusta y eficaz que era la fina capa de Re galvanizado ".

Un superconductor es un material con resistencia eléctrica cero cuando se enfría a una temperatura crítica. Esta temperatura suele ser sorprendentemente baja y cara de obtener. El renio galvanizado del equipo cumple con las características ideales deseadas para su uso en placas de circuito para ultrarrápidos, aplicaciones informáticas de próxima generación:superconductores en temperaturas críticas más fáciles de alcanzar, fácil de trabajar mecánicamente, no tóxico, y se funde a altas temperaturas. El nuevo hallazgo ya está llamando la atención de los gigantes informáticos internacionales.

Galvanoplastia, el proceso que pasa una corriente eléctrica a través de una solución acuosa de un metal disuelto para crear una capa de metal en un objeto sumergido, es algo que David hace casi a diario. El trabajo de David tiene una gran demanda en la comunidad de investigación:él y su equipo apoyan la ciencia mediante el plateado de instrumentos como componentes ópticos de partículas cargadas y componentes para aplicaciones criogénicas. y en este caso, placas de circuito para un equipo en NIST. Buscaban un revestimiento de metal que pudiera ser superconductor para el Grupo de Procesamiento Cuántico de Pappas en el NIST. El equipo había intentado sin éxito una combinación de números, luego, un día, el colega de David en el NIST, Xian Wu, sugirió que probaran el renio:un metales traza, con un alto punto de fusión, Se utiliza a menudo en la construcción de turbinas de motores a reacción.

El equipo probó la resistencia eléctrica, y nos alegró verlo superconducir hasta 6K, muy por encima de la temperatura de ebullición del helio líquido (4,2 K). El equipo ahora está investigando el papel de la incorporación de hidrógeno, interfaces, y tensar la temperatura superconductora mejorada. Pero sea cual sea el motivo de la mejora, poder galvanizar un superconductor es un gran paso adelante en la creación del alto rendimiento del mañana, ordenadores superconductores.

Dentro de cada computadora hay una placa de circuito:una capa, tablón electrónico grabado con miles de vías conductoras. Pulsos de información eléctrica llamados "bits" de velocidad en todos los ámbitos, realizar las funciones de la computadora. En computadoras normales, estos pulsos eléctricos se ven obstaculizados por el material que comprende la placa:la resistencia eléctrica ralentiza los electrones que corren por los circuitos, y la energía desperdiciada se convierte en calor. Pero con un superconductor, hay literalmente cero resistencia eléctrica, por lo que no hay calefacción. Esta eficiencia dará como resultado sistemas informáticos extremadamente rápidos y potentes.

Los superconductores no son nuevos, pero el nuevo artículo presenta evidencia de que el renio galvanizado puede ser el mejor material encontrado hasta la fecha para la construcción de placas de circuitos de computadoras superconductoras. Muchos otros materiales superconductores, como mercurio o plomo, son difíciles de trabajar mecánicamente, tienen malas propiedades de soldadura, o derretirse a temperaturas demasiado bajas. Aún más impresionante, el proceso de galvanoplastia se ampliaría fácilmente a la producción en masa, Dijo David.

El equipo ha solicitado una patente provisional, y su trabajo ya ha despertado el interés de varios gigantes tecnológicos y patrocinadores gubernamentales.