EL OCCIPITAL DE EINSTEIN (CIENCIA)
Algo sobre la superconductividad
Jesús Madrigal Melchor y Raúl Alberto Reyes Villagrana
En esta ocasión hablaremos sobre la física se la superconductividad. Como lo relatamos en Tachas 25, existen tres tipos de materiales, los conductores, los dieléctricos y un material intermedio llamado semiconductor; sin embargo, se ha realizado una extensa investigación sobre materiales que presentan una mínima o ninguna resistencia eléctrica en ellos, los cuales son llamados superconductores. Estos materiales son compuestos que son generados en el laboratorio.
Los superconductores son materiales que tienen una resistencia eléctrica cero y sin ninguna pérdida de energía. También existen materiales que se vuelven superconductores si se disminuye su temperatura absoluta hasta alcanzar la temperatura de Curie o crítica. Por lo cual, existen dos tipos de materiales superconductores, los superconductores tipo I o denominados suaves como el mercurio y el plomo; o los superconductores tipo II o duros, como el diboruro de magnesio. Los de tipo I son materiales puros y son diamagnéticos, esto es que no permiten que infiera un campo magnético externo dentro de ellos, este efecto es conocido como efecto Meissner. Por otro lado, los superconductores tipo II o compuestos, sí permiten el ingreso de campos magnéticos altos a través de ellos por medio de algunas brechas llamados fluxones o vórtices de Abrikosov.
En este sentido se ha generado investigación en lo que refiere a la modulación de la levitación magnética aplicado en los superconductores, esto es, se someten a un campo magnético lo suficientemente grande para que las líneas de flujo magnético penetren al superconductor y logren que levite, de tal manera que se puede manipular la intensidad de la levitación.
En la superconductividad también existen fenómenos interesantes como los pares de Cooper y el efecto Josephson. El par o pares de Cooper sucede cuando dos electrones se encuentran ligados entre sí como si existiera atracción entre ellos, a pesar de tener la carga del mismo signo, dado su estado de superconductor. Con respecto al efecto Josephson, es un fenómeno que sucede cuando existe una corriente eléctrica por efecto túnel entre dos superconductores separados.
Como en toda investigación, lo que siempre se busca es dónde se puede aplicar. Para este caso, la superconductividad tiene un gran espectro de aplicaciones que van desde la industria del transporte, como en los trenes de levitación magnética; en la industria minera, específicamente en la separación de materiales; en la fabricación de nuevos y modernos imanes que sirven en los instrumentos que se usan en la medicina como en la resonancia magnética nuclear, así como en los aceleradores de partículas. Otro ámbito es en las telecomunicaciones y en la fabricación de circuitos integrados.