El objetivo de una nueva investigación dirigida por Ranga Dias, profesor asistente de ingeniería mecánica y de física y astronomía, es desarrollar materiales superconductores a temperatura ambiente. En la actualidad, se requiere un frío extremo para lograr la superconductividad, como se demuestra en esta foto del laboratorio de Dias, en el que un imán flota sobre un superconductor enfriado con nitrógeno líquido. Crédito:Foto de la Universidad de Rochester / J. Adam Fenster
Un equipo de investigadores de la Universidad de Rochester, la Universidad Estatal de Nueva York en Buffalo y la Universidad de Nevada Las Vegas ha reducido la cantidad de presión requerida para forzar a un material a volverse superconductor a temperatura ambiente, mejorando sus propios resultados anteriores. En su artículo publicado en la revista Cartas de revisión física , el grupo describe su técnica y planes para el futuro.
Los científicos han estado buscando crear materiales que sean superconductores a temperatura ambiente durante muchos años. Tal material permitiría construir dispositivos electrónicos más fríos y aumentaría drásticamente la eficiencia de la red eléctrica. No fue hasta finales del año pasado que se creó el primer material de este tipo:un compuesto rico en hidrógeno que, cuando se aprieta a 267 GPa, se volvió superconductor. Y aunque la hazaña fue un paso en la dirección correcta, la necesidad de alta presión hizo que el material no fuera práctico para el uso diario. En este nuevo esfuerzo, el mismo equipo ha encontrado una manera de reducir drásticamente la presión requerida al hacer un cambio en su técnica anterior:combinaron hidrógeno con itrio en lugar de carbono y azufre.
Investigaciones anteriores habían demostrado que los materiales con un alto contenido de hidrógeno se prestan bien a los materiales superconductores creados a temperaturas más altas y por eso lo habían elegido para sus experimentos.
El trabajo implicó el uso de dos yunques de diamantes para crear la presión. Se colocaron ligeramente separados con gas hidrónico y una muestra de itrio en su estado sólido entre ellos. Los materiales fueron separados por una hoja de paladio, que el equipo agregó para evitar la oxidación del itrio; también sirvió como catalizador, ayudando a mover los átomos de hidrógeno al itrio. Las pruebas del material resultante mostraron que era superconductor a 182 GPa, mucho más bajo de lo que encontraron el año pasado. pero todavía demasiado alto para un uso práctico. Sugieren que se están moviendo en la dirección correcta, sin embargo, y planean continuar revisando su técnica para aprender más sobre su potencial, y por supuesto, para averiguar si podría usarse para crear un material superconductor a temperatura ambiente.
Esta ilustración del laboratorio Dias muestra moléculas de hidrógeno, hasta arriba, difundir en una fina capa de paladio (violeta), donde se separan en átomos individuales, que luego se distribuyen en una capa subyacente de itrio. Crédito:Laboratorio Ranga Dias / Universidad de Rochester
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