Por qué los superconductores a temperatura ambiente son tan importantes | ENBLE

Importance of room temperature superconductors | ENBLE

Los superconductores a temperatura ambiente son el Santo Grial científico. Son como la captura de carbono económicamente viable, los motores de cohete nuclear o las reacciones de fusión con energía neta positiva. Son algo que se puede hacer, creemos que podemos hacerlo, pero aún no lo hemos logrado, a pesar de años de esfuerzos. Sin embargo, alguien ahora afirma haberlo logrado.

Aún es pronto. Estos son meros documentos de investigación y aún no han sido revisados por expertos. Pero si resultan ser ciertos, si es un fenómeno que se puede repetir, y especialmente de la manera en que los autores de los documentos afirman, podríamos estar al borde de una revolución tecnológica que podría afectar desde las redes energéticas globales hasta la computación cuántica.

Sciencecast / Q-Centre

¿Qué son los superconductores a temperatura ambiente?

Los superconductores son materiales que pueden conducir corriente eléctrica, pero sin resistencia. Aunque materiales como el cobre y la plata son conductores increíblemente eficientes, incluso ellos ofrecen alguna resistencia leve, que se convierte en calor. Eso significa que eventualmente, una corriente eléctrica dentro de un circuito se agota. En un superconductor, eso no sucede. Teóricamente, podrías cargar un circuito superconductor con energía, luego desconectar una fuente de alimentación, y ese circuito seguiría funcionando hasta que se descargara de alguna manera, o perdiera su estado superconductor.

Esto tiene muchos usos emocionantes, pero el problema tradicional con los superconductores es que requieren temperaturas extremadamente bajas y/o alta presión. Eso requiere equipos especiales y mucha energía constante para lograr tales condiciones, lo que limita enormemente las capacidades prácticas de los superconductores tradicionales.

Los superconductores a temperatura ambiente son superconductores que pueden funcionar a temperatura ambiente. Eso puede sonar trivial, pero es exactamente lo que parece. Crear un superconductor sin la necesidad de temperaturas o presiones extremas sería un avance de proporciones asombrosas.

¿Por qué se está hablando de ellos ahora?

Un equipo de investigación de Corea del Sur en el Quantum Energy Research Centre ha publicado dos nuevos documentos de investigación en los que afirman haber logrado no solo la superconductividad a temperatura ambiente, sino también a presión ambiente. Este sería un avance increíble en el campo, ya que uno de los mejores intentos hasta ahora de lograr un superconductor de este tipo ha sido el sulfuro de hidrógeno, que muestra superconductividad a una temperatura de -70 grados centígrados con una presión incomprensible de 1,5 millones de bares.

Los investigadores afirman que su versión modificada del apatito de plomo lo ha logrado sin ninguna de esas condiciones. Esta es una noticia trascendental.

Esto es suficiente para levantar las cejas escépticas de la comunidad internacional de físicos. Y con razón. Estos documentos aún no han sido revisados por expertos, y las afirmaciones que hacen son extremas.

Pero hay algunas razones reales para creer que estos documentos son ciertos. Además de la reputación sólida de las partes involucradas, está el hecho de que se presentaron dos documentos. El primero fue presentado por Sukbae Lee, Ji-Hoon Kim y Young-Wan Kwon, mientras que el segundo fue presentado por esas mismas personas, pero con otros tres miembros de su equipo de investigación incluidos como autores. Ambos documentos hacen afirmaciones igualmente grandiosas, pero el hecho de que haya tres autores en el primero es significativo.

Solo tres personas pueden compartir un premio Nobel. Estos investigadores creen que están en algo, y es posible que lo estén.

El equipo también publicó un video que supuestamente muestra el material, al que han llamado LK-99, levitando sobre un imán. Este tipo de videos no son infrecuentes en muchas instituciones de investigación y universidades, pero no se ve nitrógeno líquido.

Sin embargo, hay muchos físicos escépticos que instan a la precaución. Algunos, destacados por PhysicsWorld, señalan que el video podría haberse logrado sin superconductividad, y que hay algunas discrepancias en el documento. Sin embargo, no es suficiente para ignorar por completo los resultados, lo que significa que el mundo científico espera con gran expectación para descubrir qué tan precisos son estos documentos.

Si están cerca de lo que afirman, el mundo podría estar al borde de un cambio real.

¿Qué podrían hacer los superconductores a temperatura ambiente?

Los superconductores podrían usarse de muchas maneras para beneficiar a la humanidad y avanzar en la ciencia y la tecnología de manera significativa, pero tradicionalmente son completamente imprácticos para su uso fuera de condiciones específicas, generalmente de laboratorio. Sin embargo, los superconductores a temperatura ambiente abrirían una multitud de avances increíblemente emocionantes en muy poco tiempo.

La naturaleza de cero resistencia de los superconductores nos permitiría revolucionar la red eléctrica, eliminando el desperdicio debido a la resistencia de los materiales. Esto reduce drásticamente el consumo global de electricidad, acelerando enormemente los objetivos de llevar al mundo a un equilibrio neto. Mejor aún, permite la transmisión de energía a larga distancia como nunca antes. Desbloquearía proyectos de paneles solares en el Desierto del Sahara o el intercambio de redes eléctricas internacionales a escala global.

Los superconductores pueden hacer levitar imanes. Esto podría usarse para desarrollar una nueva generación de vehículos de levitación magnética, comenzando con trenes. Esto podría llevar a una revolución en el transporte de alta velocidad de bajo costo que podría cambiar la forma en que todos viajamos, para siempre. También podría conducir a vehículos eléctricos más eficientes y de mayor alcance, que se cargan más rápido y duran más. En la física de partículas, los superconductores podrían ayudar a construir una nueva generación de aceleradores de partículas, sin tanto costo monstruoso en energía y materiales de construcción asociados que requieren los diseños tradicionales.

En la informática, los superconductores podrían ayudar a desarrollar una nueva generación de computadoras cuánticas, lo que nos ayudaría a mantener la Ley de Moore por un poco más de tiempo y lograr grandes avances en campos como el desarrollo de IA. En medicina, los superconductores podrían desbloquear máquinas de resonancia magnética más pequeñas, más baratas y más eficientes.

Eso es solo la punta del iceberg. Los superconductores a temperatura ambiente son una tecnología tan utópica que, de ser verdaderamente alcanzable, sin duda habría innumerables beneficios desconocidos que aún tenemos que descubrir.

¿Y ahora qué?

Por ahora, esperamos. Los documentos fueron publicados a mediados de julio de 2023, por lo que en el momento de escribir esto, todavía están muy frescos. No hay revisión por pares para confirmar sus hallazgos, pero hay muchas personas y organizaciones en todo el mundo que ahora buscan demostrar o refutar sus afirmaciones. Afortunadamente, es posible que no tengamos que esperar mucho para enterarnos de que alguien más ha logrado lo que afirman haber hecho.

Una conclusión clave del documento, y un punto de mayor emoción para aquellos que buscan replicar lo que afirma, es que no solo el equipo en Seúl supuestamente generó superconductores a temperatura ambiente, sino que lo hicieron con tecnología relativamente común. No es un proceso sencillo, ya que el material lleva días de trabajo para crearlo, pero no requiere mucho equipo especializado y aparentemente se puede crear a temperaturas relativamente bajas para este tipo de investigación.

Eso significa que el fenómeno podría repetirse por un gran número de organizaciones en todo el mundo. Ahora estamos esperando para ver si pueden lograrlo.