El primer superconductor autoensamblado

Recogiendo los frutos de casi dos décadas de investigaciones, un equipo multidisciplinar ha logrado un superconductor giroidal autoensamblado tridimensional.

El avance es obra del equipo de Ulrich Wiesner, profesor de ciencia e ingeniería de los materiales en la Universidad Cornell, en Ithaca, Nueva York, Estados Unidos.

Es la primera vez que un superconductor, en este caso nitruro de niobio (NbN), se ha autoensamblado para formar una estructura giroidal porosa en 3D. El giroide es una estructura cúbica compleja basada en una superficie que divide el espacio en dos volúmenes separados, cada uno de los cuales penetra en el otro y que contienen varias espirales. Los poros y el material superconductor tienen unas dimensiones estructurales de solo unos 10 nanómetros, lo cual podría llevar a perfiles de propiedades de superconducción del todo nuevos.

Actualmente, la superconductividad utilizada en usos prácticos como la visualización por resonancia magnética y los reactores de fusión, es posible solo a temperaturas de casi el cero absoluto (-273 grados centígrados), aunque experimentos recientes han conseguido superconductividad a la temperatura bastante menos gélida de 70 grados centígrados bajo cero.

El Grupo de Wiesner en la Universidad Cornell ha sintetizado el primer superconductor de su clase, con capacidad de autoensamblarse. Se muestra un ejemplo de superconductor basado en bismuto levitando un imán, junto a imágenes de un material nanoestructurado simuladas o conseguidas mediante microscopio electrónico. (Foto: Cornell University)

La superconductividad, en la que los electrones fluyen sin resistencia y sin el consecuente desperdicio de energía en forma de calor, sigue siendo un fenómeno caro de lograr. Los escáneres de obtención de imágenes por resonancia magnética usan imanes superconductores, pero estos tienen que ser refrigerados de modo constante, normalmente con una combinación de helio y nitrógeno líquidos.

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