He aquí por qué todo el mundo habla de superconductores a temperatura ambiente

Los superconductores a temperatura ambiente son un santo grial científico. Son como la captura de carbono económicamente viable, motores de cohetes nucleares o reacciones de fusión de energía neta positiva. Son algo que debería ser factible, creemos que podemos hacerlo, pero aún no hemos llegado allí, a pesar de años de esfuerzos. Excepto que ahora alguien afirma haber hecho precisamente eso.

Aún es pronto. Estos son meros trabajos de investigación y aún no han sido revisados ​​por pares. Pero si resultan ciertos, si es un fenómeno que puede repetirse, y especialmente de la manera que afirman los autores de los artículos, podríamos estar en la cúspide de una revolución tecnológica que podría impactar todo, desde las redes de energía global hasta la computación cuántica .

Un supuesto material superconductor que levita sobre un imán.

¿Qué son los superconductores a temperatura ambiente?

Los superconductores son materiales que pueden conducir corriente eléctrica, pero sin resistencia. Si bien los materiales como el cobre y la plata son conductores increíblemente eficientes, incluso ellos ofrecen cierta resistencia leve, que se convierte en calor. Eso significa que eventualmente, una corriente eléctrica dentro de un circuito expira. En un superconductor, no lo sería. En teoría, podría cargar un circuito superconductor con energía, luego desconectar una fuente de alimentación y ese circuito permanecería encendido hasta que se descargara de alguna manera, o perdiera su estado superconductor.

Esto tiene muchos usos interesantes, pero el problema tradicional con los superconductores es que requieren temperaturas extremadamente bajas y/o alta presión. Eso requiere equipo especial y mucha energía constante para lograr tales estados, lo que hace que las capacidades prácticas de los superconductores tradicionales sean extremadamente limitadas.

Los superconductores a temperatura ambiente son superconductores que pueden funcionar a temperatura ambiente. Eso puede sonar simplista, 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 la gente habla de ellos ahora?

Un equipo surcoreano del Centro de Investigación de Energía Cuántica ha publicado dos nuevos trabajos de investigación que afirman haber logrado no solo la superconductividad a temperatura ambiente, sino también a la presión ambiental. Este sería un avance increíble en el campo, ya que uno de los mejores intentos de un superconductor de este tipo hasta la fecha ha sido el sulfuro de hidrógeno, que exhibe superconductividad a unos agradables -70 grados centígrados con una presión insondable de 1,5 millones de bares.

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

Eso es suficiente para levantar las cejas escépticas de la comunidad física internacional. Y con buena razón. Estos documentos aún no han sido revisados ​​por pares, y las afirmaciones que hacen son extremas.

re superconductor, le pregunté a mi viejo amigo de Princeton, ahora profesor de ciencias de los materiales en nyu pic.twitter.com/WDlMLGEpRh

– Danielle Fong ‍♀️ (@DanielleFong) 26 de julio de 2023

Pero hay algunas razones reales para creer que estos documentos son ciertos . Más allá de la posición firme de las partes involucradas, está el hecho de que se presentaron dos documentos. El primero fue presentado por Sukbae Lee, Ji-Hoon Kim, 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 artículos hacen afirmaciones igualmente grandiosas, pero el hecho de que tres autores estuvieran en el primero es significativo.

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

El equipo también publicó un video que supuestamente muestra el material, al que llamaron LK-99, levitando sobre un imán. Este tipo de video no es raro en muchas instituciones de investigación y universidades, pero no hay nitrógeno líquido a la vista.

Sin embargo, hay muchos físicos escépticos que piden 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 ignorar por completo los resultados, lo que significa que el mundo científico está esperando con gran expectación para descubrir qué tan precisos son estos documentos.

Si están siquiera cerca de lo que afirman, el mundo podría estar en la cúspide de un cambio real.

¿Qué podrían hacer los superconductores a temperatura ambiente?

Los superconductores podrían usarse en todo tipo de formas para beneficiar a la humanidad y hacer avanzar la ciencia y la tecnología a pasos agigantados, pero tradicionalmente son completamente poco prácticos para su uso fuera de condiciones específicas, típicamente de laboratorio. Sin embargo, los superconductores a temperatura ambiente abrirían una plétora de avances increíblemente emocionantes en muy poco tiempo.

La naturaleza de resistencia cero de los superconductores nos permitiría revolucionar la red eléctrica, eliminando el desperdicio a través de la resistencia del material. Eso reduce drásticamente el uso global de electricidad, acelerando enormemente los objetivos de llevar el mundo a cero neto. Mejor aún, permite la transmisión de energía a larga distancia como nunca antes. Desbloquearía los proyectos de paneles solares del desierto del Sahara o el intercambio de redes eléctricas internacionales a escala mundial.

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

En informática, los superconductores podrían ayudar a desarrollar una nueva generación de computadoras cuánticas , ayudándonos a mantener la Ley de Moore un poco más y haciendo 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 increíble que, si fueran realmente alcanzables, sin duda hay innumerables beneficios desconocidos que aún tenemos que descubrir.

¿Ahora que?

Por ahora, esperamos. Los documentos se publicaron a mediados de julio de 2023, por lo que, en el momento de escribir este artículo, todavía están muy frescos. No hay una revisión por pares para confirmar sus hallazgos, pero hay muchas personas y organizaciones en todo el mundo que ahora buscan probar o refutar sus afirmaciones. Afortunadamente, es posible que no tengamos que esperar mucho para saber que alguien más logró lo que dice haber hecho.

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

Eso debería significar que el fenómeno podría ser repetido por un gran número de organizaciones en todo el mundo. Ahora estamos esperando a ver si pueden, y lo hacen.