Cómo fabricar superconductores en un tiempo récord

Con una pequeña reflexión, cualquiera puede entender que el calentamiento de los aparatos electrónicos supone una pérdida de energía. Este calor es generado por los choques entre los electrones y las moléculas del material en el que circulan, y es la manifestación térmica de la resistencia eléctrica, llamado efecto Joule. Ahora bien, hay un tipo de materiales donde los electrones circulan sin tantos obstáculos, y ya hace más de un siglo que se conocen. Son los materiales superconductores.

El problema de los superconductores siempre ha sido la baja temperatura que necesitan para funcionar, ya que este efecto de “resistencia 0” solo es válido bajo cierta temperatura crítica, pero no a temperatura ambiente. Ya hace tiempo que se conocen ciertos compuestos cerámicos de cobre que funcionan a temperaturas alcanzables con el enfriamiento con nitrógeno líquido. Que, si bien es bastante frío (en torno a los 200 grados bajo cero), no es imposible ni muy caro de alcanzar. El problema es que estos materiales superconductores son muy caros de producir, ya que deben procesarse a altas temperaturas y altos vacíos para que los materiales adquieran la estructura bien ordenada necesaria para que funcionen.

En este sentido, un equipo del ICMAB del grupo de Materiales Superconductores liderado por la investigadora Teresa Puig ha desarrollado una técnica basada en la deposición química de los materiales. Se empieza preparando una disolución orgánica con los ingredientes y proporciones adecuadas para obtener el material superconductor. Se deposita una fina capa de esta disolución sobre una cinta metálica, y después se ponen en un horno para que la capa de material superconductor se forme y crezca bien. El proceso de fabricación es totalmente escalable y es del orden de 100 a 1.000 veces más rápido que el que se utiliza siguiendo las técnicas tradicionales.

Coste económico

Además, este sistema no requiere las condiciones de vacío que hasta ahora eran necesarias, abaratando mucho el coste económico de la operación. Se obtiene una cinta metálica flexible y totalmente enrollable, con una capa de material cerámico superconductor, listo para utilizarse como cable eléctrico o como componente de motores eléctricos, además de, gracias a su capacidad para crear altos campos magnéticos, poder pensar en su utilización en campos como los de la fusión nuclear.

En el vídeo de hoy el divulgador científico Dani Jiménez habla con la investigadora del ICMAB Teresa Puig en el vídeo "¿Cómo se hace una cinta superconductora?" por el proyecto “YouMaker: así se hace la ciencia”, donde descubriremos cómo se fabrican estos materiales y nos adentramos en los laboratorios del grupo de Materiales Superconductores, además de descubrir al señor Joule y al señor Onnes.

YouMaker es un proyecto del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB, CSIC) en colaboración con la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) del Ministerio de Ciencia e Innovación.