Un investigador de la Universidad de Tsukuba ha ofrecido una nueva explicación de cómo se pueden recuperar los superconductores expuestos a un campo magnético. sin pérdida de energía, a su estado anterior después de eliminar el campo. Este trabajo puede conducir a una nueva teoría de la superconductividad y un sistema de distribución eléctrica más ecológico.

Los superconductores son una clase de materiales con la asombrosa propiedad de poder conducir electricidad sin resistencia. De hecho, una corriente eléctrica puede circular alrededor de un bucle de cable superconductor de forma indefinida. El problema es que estos materiales deben mantenerse muy fríos, y aun asi un campo magnético fuerte puede hacer que un superconductor vuelva a la normalidad.

Una vez se asumió que la transición de superconductor a normal causada por un campo magnético no podía revertirse fácilmente, ya que la energía se disiparía mediante el proceso habitual de calentamiento Joule. Este mecanismo, por el cual la resistencia en los cables normales convierte la energía eléctrica en calor, es lo que nos permite utilizar una estufa eléctrica o un calefactor.

"El calentamiento por julios se suele considerar de forma negativa, porque desperdicia energía e incluso puede hacer que los cables sobrecargados se derritan, "explica el profesor Hiroyasu Koizumi de la División de Física de la Materia Condensada Cuántica, el Centro de Ciencias Computacionales de la Universidad de Tsukuba. "Sin embargo, se sabe desde hace mucho tiempo a partir de experimentos que, si quitas el campo magnético, un superconductor portador de corriente puede, De hecho, volver a su estado anterior sin pérdida de energía, "

Ahora, El profesor Koizumi ha propuesto una nueva explicación para este fenómeno. En el estado superconductor, los electrones se emparejan y se mueven en sincronía, pero la verdadera causa de este movimiento sincronizado es la presencia de la llamada "conexión Berry, "caracterizado por el número cuántico topológico. Es un número entero y si es distinto de cero, Flujos de corriente. Por lo tanto, esta supercorriente se puede apagar abruptamente cambiando este número a cero sin calentamiento Joule.

El fundador de la teoría electromagnética moderna, James Clerk Maxwell, una vez postuló un modelo de vórtice molecular similar que imaginaba que el espacio se llenaba con la rotación de corrientes en círculos diminutos. Como todo giraba de la misma manera, le recordó a Maxwell las "ruedas inactivas, "que eran engranajes utilizados en máquinas para este fin.

"Lo sorprendente es que un modelo de los primeros días del electromagnetismo, como las ruedas inactivas de Maxwell, puede ayudarnos a resolver las dudas que surgen hoy, El profesor Koizumi dice:"Esta investigación puede ayudar a conducir a un futuro en el que la energía se pueda entregar desde las centrales eléctricas a los hogares con una eficiencia perfecta".