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La conductividad en los metales: superconductores a alta temperatura

Publicado por Ángeles Méndez

La conductividad eléctrica que tienen los metales depende de la resistencia con la que se oponen los mismos átomos cuando pasan los electrones: a mayor resistencia, menos será la conductividad con la que cuente el metal.

La energía que se consume para conseguir sobrepasar esta resistencia se desvanece en forma de calor, siguiendo el famoso efecto de Joule, que nos dice que el paso de una corriente eléctrica por un conductor produce un incremento de la temperatura de este, con lo cual la resistencia crece, pues entonces es mayor la vibración que experimentan los átomos y, por lo tanto, mayor es también la dificultad con la que se encuentran los electrones en su transito.

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En la práctica, las consecuencias de dicho hecho son bastante importantes, pues se produce un enorme desprendimiento de energía eléctrica. Así, se cree que casi una tercera parte de la energía de tipo eléctrica que se traslada a grandes distancias se ve disipada a consecuencia de la resistencia que le otorgan los cables que la transportan.

Por otro lado, cuando baja la temperatura, la resistencia del paso de las corrientes eléctrica se ve igualmente disminuida. De hecho, cuando se habla de temperaturas extremadamente bajas, las cuales rondan el cero absoluto (en torno a 4 K), algunos tipos de metales, como puede ser por ejemplo el titanio, mercurio, plomo o el cinc entre otros, prácticamente pierden en su totalidad, la resistencia a que pase la corriente eléctrica, llegando entonces a convertirse en lo que se conoce como unos superconductores.

Lógicamente, este hecho no se puede decir que sea precisamente rentable si nos encontramos hablando de economía, pues mantener todos los cables de trasmisión a unas temperaturas que ronden el cero absoluto, con el fin de ahorrar energía que pueda perderse en el transporte, no es para nada rentable ya que el consumo de energía que se necesita para poder llegar a hablar de esas temperaturas es considerablemente superior.

Hace años, la posibilidad de llegar a hacer decrecer la resistencia sin la necesidad de disminuir la temperatura, se ha encontrado en el punto de mira de numerosas investigaciones científicas y técnicas. EN el año 1986, fue descubierto un tipo nuevo de material, el cual se comportaba como un superconductor cuando se encontraba a unas temperaturas ligeramente más altas (entorno a unos 30K). Este hecho fue un importantísimo avance en este campo de la ciencia. Poco después, en el año 1987, se consiguió preparar otros tipos de materiales, los cuales poseían una superconductividad que se conseguía a una temperatura de 95K. Para poder llegar a esta temperatura, se puede hacer uso del nitrógeno líquido, algo bastante más barato económicamente, que el helio líquido que se utilizaba para llegar a los 4K.

A parte del ya mencionado ahorro de energía que puede suponer para el transporte eléctrico, los superconductores pueden tener otras numerosas aplicaciones, como por ejemplo, pueden ser útiles en la construcción de ordenadores superrápidos o en la fabricación de campos magnéticos intensos. Los superconductores podrían ser útiles, para contribuir en la fabricación de aceleradores de partículas o trenes de alta velocidad cuya característica sea el silencio, los cuales se podrían mover sobre las vías sin entrar en contracto con éstas, a través de la levitación magnética.

Sin embargo, existen muchas dificultades para conseguir superconductores a temperaturas altas, de manera que estos sean rentables, pues hoy por hoy aún son muy grandes. La revolución tecnológica y científica que pueden llegar a aportar los superconductores a la ciencia, aunque ya es una realidad, deberá seguir avanzando.

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