La superconductividad ha fascinado a la comunidad científica desde su descubrimiento. Se trata de un estado en el cual los materiales conducen la electricidad sin resistencia, es decir, sin pérdida de energía. Imagina un mundo en el que los cables eléctricos no pierdan energía y las baterías tengan una duración mucho mayor. Ese es el potencial de la superconductividad.
Sin embargo, lograr que esta forma de energía de bajo desperdicio funcione a temperaturas y presiones normales ha sido un desafío. Ahora, una nueva investigación teórica podría acercarnos a superar esos obstáculos: la superconductividad oscilante. Los resultados de esta investigación han sido publicados en Physical Review Letters .
Superconductividad oscilante
En la superconductividad típica, los electrones se asocian en pares, conocidos como pares de Cooper, y se mueven a través de los materiales sin perder energía. Sin embargo, en la superconductividad oscilante, estos pares de Cooper se involucran en una especie de danza ondulante.
Aunque la superconductividad oscilante es menos común que la superconductividad «normal», lo interesante es que estas oscilaciones ocurren a temperaturas relativamente más cálidas. Esto capta la atención de los científicos que buscan lograr la superconductividad a temperatura ambiente.
Ahora, un equipo de investigadores de las universidades Emory y Stanford en Estados Unidos ha descubierto que estructuras llamadas singularidades de Van Hove pueden generar estados oscilantes de superconductividad.
Estas singularidades son estructuras específicas en ciertos materiales donde la energía de los electrones experimenta cambios peculiares. Y estos cambios pueden influir en cómo el material responde a fuerzas externas y en cómo conduce la electricidad.
Trabajo teórico
En su investigación, el equipo modeló las singularidades de Van Hove de una manera innovadora. Sus hallazgos sugieren que, bajo ciertas condiciones, estas estructuras podrían desencadenar la superconductividad oscilante, ofreciendo posibles formas de controlarla o inducirla.
Aunque esto aún se encuentra en un plano teórico y pertenece al ámbito de la física avanzada, nos acerca más a la comprensión de la superconductividad a temperaturas más manejables. Además, este trabajo surge en un momento en el que se debate si se ha logrado la superconductividad a temperatura ambiente.
El fenómeno de la superconductividad fue descubierto en 1911 por el físico holandés Heike Kamerlingh Onnes mientras realizaba experimentos con mercurio. No fue sino hasta 1957 que se logró comprender el cómo y el porqué de este fenómeno. Desde entonces, hemos adquirido un conocimiento más profundo, incluyendo su variante oscilante.
Ahora, el potencial de la superconductividad es vasto. Ya se utiliza en máquinas de resonancia magnética, trenes maglev y el Gran Colisionador de Hadrones debido a su capacidad para generar campos magnéticos sumamente poderosos.
“Dudo que Kamerlingh Onnes estuviera considerando la levitación o los aceleradores de partículas al descubrir la superconductividad”, dice Luiz Santos, físico de la Universidad de Emory. «… pero todo lo que aprendemos sobre el mundo tiene posibles aplicaciones», concluyó.