Los superconductores a temperatura ambiente: el Santo Grial de la física de estado sólido.

En mi anterior entrada he estado abordando lo complicado que es crear una línea de ferrocarril mediante la tecnología de levitación magnética, pero esta tarea se vería simplificada enormemente se existieran los superconductores a temperatura ambiente.

Antes de entrar en el tema, quiero decir que quien descubra un material de este tipo, asequible y con buenas propiedades mecánicas puede hacer dos cosas:

1. Comprarse un chaqué o un traje de gala, y esperar paciente la llamada del cómite Nobel desde Estocolmo.
2. Si lo negocia bien, echar una ojeada a mansiones de lujo, reactores privados, yates, etc. porque se va a convertir en una de las personas más ricas del mundo.

Los superconductores no son en realidad un material concreto, sino una propiedad llamada superconductividad que poseen ciertos sólidos a bajas temperaturas. Fue descubierta por Onnes en 1911 al descubrir que el mercurio, refigerado a temperaturas de 4,15ºK (-269ºC) gracias al helio líquido, no presentaba resistencia eléctrica alguna. Es decir, una corriente eléctrica en su interior no se transforma en calor y se pierde en el ambiente.

Hay muchos materiales que exhiben este comportamiento. A una temperatura determinada, llamada temperatura crítica, desaparece la resistencia eléctrica en el seno del conductor. Normalemente esta temperatura es bajísima, en el entorno de los pocos grados kelvin sobre el cero absoluto: - 273º C.

Hasta mediados de la década de los 80, los superconductores conocidos tenían estas temperaturas críticas. Pero entoces aparecieron los cupratos,  cerámicas de óxido de cobre, que poseían unas temperaturas de paso a la superconductividad muchos más elevadas, incluso se tornaban superconductores con nitrógeno líquido, mucho más barato que el helio líquido empleado para conseguir enfriar los superconductores ordinarios.

A partir de entoces la investigación en este campo ha estado parada durante dos décadas, hasta el descubrimiento casual en 2008 del comportamiento superconductor de los pnicturos de hierro, compuestos de arsénico y hierro, a altas temperaturas. Este hallazgo es importante por tres factores: primero, porque se abre un nuevo abanico de materiales superconductores; segundo, la semejanza entre los pnicturos y los cupratos permitirán averiguar como se produce el fenómeno superconductor, y tercero, se ha echado abajo una suposición errónea de que los elementos con fuerte campo magnético como el hierro no permitirían crear sustancias superconductoras.

Las aplicaciones tecnológicas de un superconductor a temperatura ambiente son prácticamente infinitas. Se podrían construir enormes líneas eléctricas sin pérdidas, y almacenar corrientes enormes en circuitos superconductores, listas para ser usadas como una batería de increíble potencia.

Pero sin duda la aplicación más espectacular de los superconductores es que los imanes levitan sobre ellos. 

Esto se debe a que los superconductores rechazan los campos magnéticos en su interior. Si dispusieramos de esta tecnología, se construirían todo tipo de vehículos que aprovechasen esta propiedad.