Los superconductores podrían transformar la electrónica porque permiten que la corriente eléctrica circule sin resistencia, evitando pérdidas de energía y generando sistemas mucho más eficientes.
El problema es que la mayoría solo funciona bajo temperaturas extremadamente bajas, presiones enormes o una combinación de ambas condiciones difíciles de mantener fuera del laboratorio.
Eso limita aplicaciones como vehículos eléctricos con recarga rápida, redes eléctricas eficientes, equipos médicos avanzados o sistemas de levitación capaces de operar en condiciones normales.
Ahora, físicos de la Universidad de Houston lograron un nuevo récord mundial de superconductividad bajo presión ambiental, acercando estos materiales un poco más hacia usos prácticos.
El trabajo, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, consiguió mantener la superconductividad hasta los 122,15 grados Celsius bajo cero sin presión externa.
Aunque sigue siendo una temperatura muy baja, representa una mejora cercana a veinte grados frente al récord anterior logrado con el mismo tipo de material.
El avance rompe además un estancamiento de varias décadas, durante las cuales los investigadores no habían conseguido elevar claramente la temperatura máxima bajo presión ambiental.
El material utilizado pertenece a los superconductores de cuprato, formados por capas de óxido de cobre combinadas con otros óxidos metálicos adicionales cuidadosamente organizados internamente.
En este caso, la mezcla contiene mercurio, bario y calcio. Los científicos la conocen actualmente como Hg1223 y estudian sus propiedades superconductoras desde hace décadas.
Desde 1993, este compuesto mantenía todavía el récord bajo presión ambiental, pero solo funcionaba hasta aproximadamente 140,15 grados Celsius por debajo de cero en laboratorio.
Para mejorar su rendimiento, el equipo aplicó una técnica especial llamada enfriamiento por presión, utilizando una celda de diamante capaz de comprimir muestras diminutas intensamente.
Los investigadores sometieron el material a aproximadamente treinta gigapascales, una presión casi trescientas mil veces mayor que la que soportamos normalmente al nivel del mar.
Después liberaron esa presión muy rápidamente. Ese cambio brusco dejó el material en un estado metaestable, conservando ciertas propiedades generadas durante la compresión inicial extrema.
Algo parecido ocurre con los diamantes, que se forman bajo enormes presiones dentro de la Tierra, pero conservan su estructura cuando llegan hasta la superficie.
La presión acerca los átomos y crea nuevos arreglos internos. Si se elimina lentamente, suelen regresar a su posición original sin conservar esos cambios estructurales.
Cuando la liberación ocurre rápidamente, aparecen pequeños defectos en la estructura. Esas irregularidades parecen ayudar al Hg1223 a seguir siendo superconductor a temperaturas más altas.
El equipo confirmó precisamente el comportamiento utilizando la Fuente Avanzada de Fotones del Laboratorio Nacional Argonne, que examina cambios microscópicos mediante potentes rayos X.
Este no es el superconductor más cálido conocido. El decahidruro de lantano funciona hasta unos trece grados bajo cero, pero necesita presiones realmente muy altas.
Ese material requiere alrededor de 190 gigapascales, comparables a las presiones del interior terrestre, lo que vuelve prácticamente imposible utilizarlo en tecnologías cotidianas actuales.
Todavía falta mucho para obtener superconductores que funcionen a temperatura ambiente, pero este método ofrece una nueva ruta para electricidad, transporte, almacenamiento energético y levitación.