Superconductividad

La superconductividad es la propiedad de algunos materiales de presentar bruscamente, bajo ciertas circunstancias, resistencia nula al paso de la corriente eléctrica e impermeabilidad a los campos magnéticos externos. Aunque existen distintas clasificaciones de los superconductores, según su material, la teoría que los explica, etc., se pueden clasificar en superconductores de tipo I y de tipo II, según puedan repeler completamente o de forma imperfecta los campos magnéticos externos y en superconductores de baja y de alta temperatura, según sea la temperatura crítica a la cual el material experimenta repentinamente la propiedad de pérdida de resistencia eléctrica y se convierte en superconductor.  Aunque fue descubierta a principios del siglo XX, aún queda mucho por estudiar y desvelar de esta importantísima propiedad, que nos podrá proporcionar aplicaciones muy relevantes y prometedoras relacionadas con la energía.

Precisamente, la investigación actual se centra en entender el origen de la superconductividad de alta temperatura y sus curiosas propiedades. Se entiende por superconductividad de alta temperatura aquella cuya temperatura crítica está por encima de la temperatura del helio líquido y, generalmente, por debajo de la del nitrógeno líquido. Por ello, los superconductores de alta temperatura pueden refrigerarse con nitrógeno líquido, mucho más barato y menos complejo de manejar que el helio líquido. En un caso extremo, los investigadores del equipo de Andrea Cavalleri del Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter, consiguieron inducir la superconductividad en un material cerámico a temperatura ambiente, mediante pulsos cortos de láser infrarrojo, aunque únicamente durante un cortísimo periodo de tiempo. Este experimento les permitió entender mejor el fenómeno de la superconductividad de alta temperatura y ha motivado que sigan investigando en esa línea aplicada también a otros tipos de materiales. También mediante el uso de pulsos de alta intensidad de luz infrarroja y en colaboración con los investigadores del Max Planck Institute y la Universidad de Oxford, científicos como John Tranquada, del Neutron Scatter Group in the Condensed Matter Physics and Materials Science Department del U.S. Department of Energy’s (DOE) Brookhaven National Laboratory, han conseguido observar cómo un determinado material que contiene lantano, bario, cobre y oxígeno (LBCO) adquiere la propiedad de la superconductividad a una temperatura superior a la que se consideraba su temperatura crítica hasta el momento. Ambas líneas de investigación, en caso de llegar a buen puerto, abrirán inmensas posibilidades de aplicación de la superconductividad en el futuro.

Aunque algunas de las aplicaciones de la superconductividad empiezan ya a ser una realidad, otras aún son objeto de estudio de proyectos supranacionales y están aún en fases muy tempranas de desarrollo y concepción. La superconductividad afectará de manera radical a la transmisión de energía, posibilitando el transporte de altas cantidades de energía a lo largo de largas distancias sin pérdidas resistivas; hay quien imagina que una buena parte del suministro eléctrico de Europa pueda provenir del Sáhara a través de una conexión eléctrica superconductora. También afectará a la generación de energía, permitiendo el desarrollo de generadores superconductores que, gracias a su menor tamaño y bajo peso, facilitarían, por ejemplo, su instalación en los aerogeneradores off-shore. Y abrirá las puertas a técnicas como el confinamiento magnético de plasma, que permitirá desarrollar la fusión nuclear como fuente de energía limpia e inagotable.

¿Cuál crees que será la aplicación de la superconductividad que contribuirá más a revolucionar la generación, transporte y uso de la energía? ¿Cuál será la que llegue antes?