Los superconductores son como los trenes expresos en un sistema de transporte ferroviario. Cualquier corriente eléctrica que atraviesa un material superconductor puede hacerlo a gran velocidad sin detenerse ni perder energía en el trayecto. Por ello, los superconductores son extremadamente eficientes energéticamente y se utilizan hoy en día para alimentar diversas aplicaciones, desde máquinas de resonancia magnética hasta aceleradores de partículas.
Sin embargo, estos superconductores ‘convencionales’ tienen ciertas limitaciones en cuanto a sus aplicaciones, ya que requieren sistemas de refrigeración complejos para alcanzar temperaturas ultrabajas y mantenerlos en su estado superconductor.
Si los superconductores pudieran funcionar a temperaturas más elevadas, similares a las de la temperatura ambiente, se abriría un nuevo mundo de tecnologías, desde cables de transmisión y redes eléctricas con cero pérdidas de energía hasta sistemas prácticos de computación cuántica.
Por ello, científicos del MIT y otras instituciones estudian superconductores «no convencionales»: materiales que presentan superconductividad de maneras distintas a las de los superconductores actuales y que, potencialmente, resultan más prometedoras.
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Tres láminas
En un prometedor avance, físicos del MIT han informado sobre la observación de nuevas pruebas clave de superconductividad no convencional en el grafeno trilaminar retorcido de “ángulo mágico” (MATTG), un material que se fabrica apilando tres láminas de grafeno atómicamente delgadas en un ángulo o torsión específicos, que luego permiten que surjan propiedades exóticas.
En el pasado, el MATTG había mostrado indicios indirectos de superconductividad no convencional y otros comportamientos electrónicos anómalos. El nuevo descubrimiento, publicado en la revista Science, ofrece la confirmación más directa hasta la fecha de que el material presenta superconductividad no convencional.
En particular, el equipo logró medir la brecha superconductora del MATTG, una propiedad que describe la estabilidad del estado superconductor de un material a determinadas temperaturas. Descubrieron que la brecha superconductora del MATTG es muy diferente a la de un superconductor típico, lo que implica que el mecanismo por el cual el material se vuelve superconductor también debe ser diferente y poco convencional.
«Existen muchos mecanismos diferentes que pueden dar lugar a la superconductividad en los materiales», afirma Shuwen Sun, estudiante de posgrado del Departamento de Física del MIT y coautor principal del estudio. «La brecha superconductora nos da una pista sobre qué tipo de mecanismo puede conducir a fenómenos como los superconductores a temperatura ambiente, que en última instancia beneficiarán a la sociedad humana».
