Tetralith, una de las supercomputadoras del Centro Nacional de Supercomputadoras de la Universidad de Linköping. Crédito:Thor se negó
Investigadores de la Universidad de Linköping han demostrado, mediante una serie de cálculos teóricos, que el diboruro de magnesio se vuelve superconductor a una temperatura más alta cuando se estira. El descubrimiento es un gran paso hacia la búsqueda de materiales superconductores que sean útiles en situaciones del mundo real.
"Diboruro de magnesio o MgB2 es un material interesante Es un material duro que se usa, por ejemplo, en la producción de aeronaves y normalmente se vuelve superconductor a una temperatura relativamente alta, 39 K o -234 C°", dice Erik Johansson, quien recientemente completó su doctorado en la División de Física Teórica.
Erik Johansson también es autor principal de un artículo publicado en el Journal of Applied Physics que han atraído una amplia atención. Los resultados han sido identificados por el editor como particularmente importantes para el futuro.
"El boruro de magnesio tiene una estructura sencilla, lo que significa que los cálculos en las supercomputadoras aquí en el Centro Nacional de Supercomputadoras en Linköping pueden enfocarse en fenómenos complejos como la superconductividad", dice.
El acceso a las energías renovables es fundamental para un mundo sostenible, pero incluso las energías renovables desaparecen en forma de pérdidas durante el transporte en las redes eléctricas. Estas pérdidas se deben a que incluso los materiales que son buenos conductores tienen cierta resistencia, lo que se traduce en pérdidas en forma de calor. Por esta razón, los científicos de todo el mundo están tratando de encontrar materiales que sean superconductores, es decir, que conduzcan la electricidad sin pérdidas. Tales materiales existen, pero la superconductividad surge en su mayoría muy cerca del 0 absoluto, es decir, 0 K o -273,15 °C. Muchos años de investigación han dado como resultado nuevos materiales complicados con una temperatura crítica máxima de quizás 200 K, es decir, -73 °C. A temperaturas por debajo de la temperatura crítica, los materiales se vuelven superconductores. La investigación también ha demostrado que se puede lograr la superconductividad en ciertos materiales metálicos a presiones extremadamente altas.
Si los científicos logran aumentar la temperatura crítica, habrá mayores oportunidades de utilizar el fenómeno de la superconductividad en aplicaciones prácticas.
"El objetivo principal es encontrar un material que sea superconductor a presión normal y temperatura ambiente. La belleza de nuestro estudio es que presentamos una forma inteligente de aumentar la temperatura crítica sin tener que usar presiones masivamente altas y sin usar estructuras complicadas o materiales sensibles. El diboruro de magnesio se comporta de manera opuesta a muchos otros materiales, donde la alta presión aumenta la capacidad de superconducción. En cambio, aquí podemos estirar el material en un pequeño porcentaje y obtener un gran aumento en la temperatura crítica ", dice Erik Johansson. .
En la nanoescala, los átomos vibran incluso en materiales realmente duros y sólidos. En los cálculos de los científicos sobre el diboruro de magnesio, surge que cuando el material se estira, los átomos se separan y la frecuencia de las vibraciones cambia. Esto significa que en este material, la temperatura crítica aumenta, en un caso de 39 K a 77 K. Si, en cambio, el diboruro de magnesio se somete a alta presión, su superconductividad disminuye.
El descubrimiento de este fenómeno allana el camino para los cálculos y pruebas de otros materiales similares o combinaciones de materiales que pueden aumentar aún más la temperatura crítica.
"Una posibilidad podría ser mezclar diboruro de magnesio con otro diboruro metálico, creando un nanolaberinto de MgB2 estirado. con una alta temperatura superconductora", dice Björn Alling, docente y profesor titular de la División de Física Teórica y director del Centro Nacional de Supercomputadoras de la Universidad de Linköping. + Explore más
