40 Ejemplos de Materiales Superconductores

Materiales Superconductores

Los materiales superconductores son aquellos que al ser enfriados dejan de ejercer resistencia al paso de corriente eléctrica, lo que dicho de otra manera implica que tienen capacidad de adquirir corriente eléctrica incluso sin resistencia.

La resistencia de un superconductor, a diferencia de lo que ocurre en los conductores ordinarios como el oro y la plata, desciende bruscamente a cero cuando el material se enfría por debajo de su temperatura crítica: una corriente eléctrica que fluye en una espiral de cable superconductor puede persistir indefinidamente sin fuente de alimentación.

Ver además: Ejemplos de Conductores y Aislantes

Descubrimiento

La superconductividad es un fenómeno de mecánica cuántica y fue descubierto en el año 1911 por el científico Heike Kamerlingh Onnes, quien descubrió que los conductores mecánicos pierden resistividad cuando disminuye la temperatura.

Los superconductores convencionales se entienden desde que en 1957 los científicos Bardeen, Cooper y Schrieffer propusieran su teoría, en la que notaban que los electrones formaban parejas que se coordinaban entre ellas, y esta formación se debía a la interacción entre los electrones y la red de átomos: eran las vibraciones en ellos las que producían la superconductividad.

Los primeros superconductores descubiertos tenían temperaturas críticas bastante bajas, y con el tiempo fueron añadiéndose a la lista algunos materiales superconductores a altas presiones, o bien en una forma modificada. En los años ’80 se descubrieron los llamados superconductores de alta temperatura, que abarató en gran medida el estudio de los materiales, y además abrió la puerta a la existencia de superconductores a temperatura ambiente.

superconductores de electricidad

Ver también: Ejemplos de Aislantes

Clasificación

Una clasificación adicional que se hace respecto a estos elementos es la que los divide según puedan o no apantallar totalmente el campo magnético de su interior: los llamados superconductores de tipo I tienen un campo crítico tan pequeño que no se pueden desarrollar aplicaciones tecnológicas con ellos, mientras que los superconductores de tipo II permiten que el campo magnético penetre en su interior sin dejar de pertenecer al grupo: este comportamiento se mantiene incluso para campos cuyo valor puede multiplicar varias veces al campo magnético terrestre.

Usos y Aplicaciones

Hasta ahora, la principal utilidad de los superconductores es la producción de campos magnéticos muy intensos, que tienen aplicaciones en medicina pero también en otros rubros, como el control de los reactores de fusión nuclear.

La mayor parte de las aplicaciones de los superconductores, por al momento, se restringe a los laboratorios de física con fines investigativos, por ejemplo en los estudios de resonancia magnética nuclear, y la microscopia electrónica de alta resolución.

Efecto Josephson

Un cambio sustancial en la utilización de estos materiales se dio con el descubrimiento del efecto Josephson, el paso de corrientes superconductoras a través de una unión que normalmente y desde el punto de vista clásico, no debería dejar pasar ningún electrón: para las computadoras, el uso de dispositivos con este efecto lleva a tiempos de transferencia de corriente sumamente breves.

superconductores - titanio

Ver también: ¿Qué es un Material Conductor?

Métodos de obtención

La obtención de materiales superconductores está sujeta, por el momento, a conseguir temperaturas extremadamente bajas, por lo que habitualmente se recurre a elementos como el helio líquido, habitualmente involucrando la construcción de electroimanes muy potentes para resonancia magnética nuclear, lo que implica un costo muy elevado para este tipo de experimentos.

Ejemplos de Materiales Superconductores

Carbono (Superconductor en una forma modificada)
Cromo (Superconductor en una forma modificada)
Litio
Berilio
Titanio
Vanadio
Oxígeno (Superconductor bajo condiciones altas de presión)
Iridio
Tecnecio
Renio
Indio
Talio
Cinc
Cadmio
Azufre (Superconductor bajo condiciones altas de presión)
Selenio (Superconductor bajo condiciones altas de presión)
Osmio
Estroncio (Superconductor bajo condiciones altas de presión)
Bario (Superconductor bajo condiciones altas de presión)
Boro (Superconductor bajo condiciones altas de presión)
Wolframio
Tantalio
Fósforo (Superconductor bajo condiciones altas de presión)
Mercurio
Arsénico (Superconductor bajo condiciones altas de presión)
Bromo (Superconductor bajo condiciones altas de presión)
Circonio
Uranio
Niobio
Molibdeno
Rutenio
Rodio
Calcio (Superconductor bajo condiciones altas de presión)
Silicio (Superconductor bajo condiciones altas de presión)
Americio
Aluminio
Galio
Estaño
Plomo
Bismuto

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Enciclopedia de Ejemplos (2017). "40 Ejemplos de Materiales Superconductores". Recuperado de: http://www.ejemplos.co/40-ejemplos-de-materiales-superconductores/