Cada cable estándar, cada cable, cada dispositivo electrónico tiene alguna resistencia eléctrica. Existen, sin embargo, Materiales superconductores con la capacidad de conducir corriente eléctrica con una resistencia de exactamente cero, al menos a temperaturas muy bajas. Encontrar un material que se comporte como superconductor a temperatura ambiente sería un avance científico de increíble importancia conceptual y tecnológica. Podría dar lugar a una amplia gama de nuevas aplicaciones, desde trenes levitando hasta nuevas tecnologías de imágenes para la medicina.

La búsqueda de superconductores de alta temperatura es extremadamente difícil, porque muchos de los efectos cuánticos relacionados con la superconductividad aún no se comprenden bien. Profesor Neven Barišic, profesor de física del estado sólido en TU Wien (Viena) está realizando experimentos con cupratos, una clase de materiales que se comportan como superconductores a temperaturas récord de hasta 140 K a presión ambiente. Barišic y sus colegas ahora han obtenido un conjunto notable de resultados y nuevos conocimientos que podrían cambiar profundamente la forma en que pensamos sobre estos materiales complejos y la superconductividad de alta temperatura en general.

"El fenómeno de la superconductividad a alta temperatura se ha investigado a fondo durante décadas, pero nadie ha resuelto el problema todavía, ", dice Neven Barišic." Muchos materiales muestran un comportamiento superconductor a temperaturas cercanas al cero absoluto, y entendemos por qué sucede esto en algunos de ellos. Pero el verdadero desafío es comprender la superconductividad en cupratos, donde este estado persiste a temperaturas mucho más altas. Un material que se comporta como un superconductor a temperatura ambiente sería el Santo Grial de la física del estado sólido, y nos estamos acercando cada vez más ".

Barišic y sus colegas han demostrado que hay dos tipos fundamentalmente diferentes de portadores de carga en los cupratos, y sugirió que la superconductividad depende fundamentalmente de la interacción sutil entre ellos.

Parte de la carga eléctrica está localizada:cada uno de estos portadores de carga se encuentra en un conjunto particular de átomos y solo puede alejarse si el material se calienta. Otros portadores de carga pueden moverse, saltando de un átomo a otro. Es la carga móvil la que finalmente se vuelve superconductora, pero la superconductividad solo se puede explicar si se tienen en cuenta también los portadores de carga inmóviles.

"Existe una interacción entre los operadores de carga móviles e inmóviles, que gobierna las propiedades del sistema, "dice Barišic." Aparentemente, las cargas inmóviles actúan como pegamento, vincular pares de portadores de carga móviles, creando los llamados pares de Cooper, que son la idea básica detrás de los superconductores clásicos. Una vez emparejados, los portadores de carga pueden volverse superconductores y el material puede transportar la corriente con resistencia cero ".

Esto significa que para obtener superconductividad, Tiene que haber un sutil equilibrio entre los portadores de carga móviles e inmóviles. Si hay muy pocos operadores de carga localizados, entonces no hay suficiente "pegamento" para emparejar los portadores de carga móvil. Si, por otra parte, hay muy pocos operadores de carga móvil, entonces no hay nada que emparejar el "pegamento". En cualquier caso, la superconductividad se debilita o se detiene por completo. En un punto medio óptimo, la superconductividad persiste a temperaturas notablemente altas. Fue un desafío comprender que el equilibrio entre los cargos móviles e inmóviles ha cambiado, en función de la temperatura o el dopaje, de manera gradual.

"Hemos realizado muchos experimentos diferentes con cupratos, recopilar grandes cantidades de datos. Y finalmente, ahora podemos proponer una imagen fenomenológica completa de la superconductividad en cupratos, ", dice Neven Barisic. Recientemente ha publicado sus hallazgos en varias revistas, la más reciente en Avances de la ciencia —Que demuestran que la superconductividad también aparece de manera gradual. Este es un paso importante hacia el objetivo de comprender los cupratos y proporcionar una forma de buscar nuevos superconductores aún mejores.

Si fuera posible crear materiales que sigan siendo superconductores incluso a temperatura ambiente, esto tendría consecuencias de gran alcance para la tecnología. Se podrían construir dispositivos electrónicos que apenas consuman energía. Se podrían construir trenes levitando, utilizando imanes superconductores extremadamente fuertes, así de barato, el transporte ultrarrápido sería posible. "Todavía no estamos cerca de esta meta, ", dice Neven Barisic." Pero un conocimiento profundo de la superconductividad de alta temperatura allanaría el camino para llegar allí. Y, Yo creo, que ahora hemos dado varios pasos importantes en esta dirección ".