Noves llums per a buscar materials que actuïn com a superconductors a temperatura ambient

2016/04/07 Agirre Ruiz de Arkaute, Aitziber - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

L'estudi ha estat publicat en la revista Nature. Segons ell, els superconductors condueixen el corrent elèctric sense cap resistència elèctrica, a diferència dels conductors convencionals com el coure. L'obtenció d'un gran corrent a un baix cost energètic ha convertit als superconductors en materials de múltiples aplicacions. No obstant això, aquests materials obtenen aquestes propietats elèctriques en condicions com ara quan es troben a temperatures molt baixes, quan la substància es refreda a temperatures pròximes al zero absolut (-273 °C o 0 kelvin). El problema a l'hora de buscar aplicacions és que els superconductors convencionals juguin com a superconductors a temperatures tan baixes. L'any passat, no obstant això, alguns investigadors alemanys van rebre una important notícia: que el sulfur d'hidrogen té propietats superconductores a alta temperatura. Van veure que es tracta d'un superconductor a la temperatura més alta de la història: -70 °C o 203 K.

El descobriment de materials superconductors prop de la temperatura ambient fa cada vegada més viables, tant tecnològica com econòmicament, les seves aplicacions. Si aquest compost que fa olor d'ou podrit –sulfur d'hidrogen– se sotmet a una pressió superior a un milió de vegades l'atmosfèrica, es comporta com un superconductor a la temperatura més alta mai identificada.

En aquesta ocasió Natura ha publicat un treball que ha donat més llum a les propietats superconductores del sulfur d'hidrogen. Aquest estudi internacional, liderat per Ió Errea, investigador de la UPV-EHU i del Donostia International Physics Center (DIPC), ha demostrat que la naturalesa quàntica de l'hidrogen (és a dir, la possibilitat de comportar-se com a partícules o com a ones) té una gran influència en les propietats dels compostos rics en hidrogen. És el cas del sulfur d'hidrogen superconductor.

De fet, el moviment quàntic de l'hidrogen pot tenir una gran influència en l'estructura microscòpica dels compostos rics en hidrogen (fins a la transformació de l'enllaç químic) i en la seva capacitat de ser superconductors a altes temperatures. Per això, els investigadors consideren que, igual que el sulfur d'hidrogen, poden ser superconductors a temperatura ambient composts generalment rics en hidrogen.

L'objectiu ara és clar: aconseguir superconductors a temperatura ambient que siguin molt útils per al desenvolupament de supercomputadors de nova generació, eines de levitació i aplicacions. Encara que teòricament és possible, no és fàcil aconseguir-los. No obstant això, aquest estudi, liderat pel DIPC i la UPV, ha donat grans pistes per a aclarir el comportament quàntic després de la superconductivitat a alta temperatura del sulfur d'hidrogen.