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Ciencia de los
Materiales
Superconductores Delgados Soportan
Campos Magnéticos Más Fuertes
22 de
Abril de 2005.
 Cables
superconductores ultradelgados pueden resistir campos magnéticos más
fuertes que cables de mayor grosor hechos del mismo material, según ha
anunciado un equipo de investigadores.
Este hallazgo puede ser útil para tecnologías que emplean imanes
superconductores, como por ejemplo los sistemas de Resonancia Magnética
por Imágenes (MRI).
El equipo de especialistas, de la Universidad de Illinois en
Urbana-Champaign, ha creado hilos superconductores de alta calidad y
dimensiones moleculares, y ha analizado su comportamiento en campos
magnéticos de diversas intensidades. Los resultados de sus observaciones
han confirmado que ciertas teorías desarrolladas para los
superconductores de tamaño grande también son aplicables a los
superconductores a escala molecular.
Para estudiar este fenómeno, los investigadores comenzaron por ubicar un
nanotubo de carbono de pared única en una zanja muy estrecha (unos 100
nanómetros de ancho), grabada en la superficie de una lámina de silicio.
El nanotubo fue entonces cubierto con una fina película de material
superconductor (Molibdeno-Germanio), enfriado por debajo de su
temperatura crítica, y se procedió a examinar sus propiedades en
presencia de un campo magnético.
Usualmente, cuando se aplica un campo magnético a un superconductor, el
campo reprime o incluso destruye la superconductividad. Sin embargo,
cuanto más pequeño es el diámetro del superconductor, más débiles son
los efectos destructivos del campo magnético. Eso han podido comprobarlo
los investigadores. El campo magnético tuvo muy poco efecto sobre el
nanocable, de unos diez nanómetros de diámetro. El ser tan delgado le
dotó de ventajas frente a un superconductor convencional.
Sin embargo, tal como advierte Alexey Bezryadin, físico de la mencionada
universidad, nadie debería proponerse reducir el diámetro del cable
indefinidamente. A medida que el diámetro va siendo reducido, se
acentúan cada vez más los efectos que debilitan a la superconductividad.
Y de hecho, los resultados del equipo de Urbana-Champaign muestran que
los hilos tan delgados no tienen en realidad una resistencia cero, como
sí la tienen los de su mismo tipo pero grosor normal. Se ha constatado
que cuanto más delgado es el cable, mayor es su resistencia eléctrica.
Puesto que los superconductores a escala nanométrica no repelen campos
magnéticos, podrían resultar útiles en una amplia gama de aplicaciones
superconductoras. Por ejemplo, incorporando nanohilos como filamentos en
cables superconductores mayores, podría ser transportada más corriente
sin el obstáculo de un campo magnético perturbador.
Es conveniente optimizar los diámetros de los cables con el fin de
producir superconductores con la mayor capacidad posible para
transportar fuertes corrientes y aguantar potentes campos magnéticos. El
nanocable no debe ser demasiado grueso, para de este modo ser menos
vulnerable a campos magnéticos; pero tampoco debe ser demasiado delgado,
para garantizar que mantiene intacta su capacidad superconductora. Hay
que lograr, por tanto, el equilibrio idóneo. A esa meta se encaminan
ahora las nuevas investigaciones.
Información adicional en:
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