Supercondutividade

A supercondutividade existe só baixo a temperatura crítica, a corrente crítica ou o campo magnético crítico. 
miniatura|Vídeo do efecto Meissner nun supercondutor de alta temperatura cun imán NdFeB (metálico)
miniatura|Superconductor de alta temperatura levitando sobre un imán

Características
Este fenómeno físico presentase en certas substancias, como metais ou cerámicas especiais, caracterizado pola diminución da resistencia eléctrica a temperaturas moi baixas. Con iso a corrente eléctrica pode fluír polo material sen perda de enerxía. Teoricamente, a supercondutividade permitiría o uso máis eficiente da enerxía eléctrica, pois evitaría as perdas de enerxía nos cabos de condución. O fenómeno xorde despois dunha determinada temperatura de transición, que varía de acordo co material utilizado.

miniatura|esquerda|Sección dun típico cable superconductor.

O holandés Heike Kamerlingh-Onnes fixo a demostración da supercondutividade na Universidade de Leiden, en 1911. Para producir a temperatura necesaria, usou helio líquido. O material é mercurio, por baixo de 4,2º K (-268,8 °C).

Ata 1986, a temperatura máis elevada á que un material se comporta como supercondutor é presentada por un composto de xermanio-niobio; temperatura de transición: 23,2º K (ou -249,8 °C). Para iso tamén se usa helio líquido, material caro e pouco eficiente, o que impide o seu uso en tecnoloxías que procuren explotar o fenómeno.

A partir de 1986, varias descubertas mostran que certas cerámicas feitas con óxidos de certos elementos, como bario ou lantano, tórnanse supercondutoras a temperaturas ben máis altas, que permitirían usar como refrixerante o nitróxeno líquido, a unha temperatura de 77º K (-196 °C).  

Os supercondutores de alta temperatura renovaron o interese polo estudo e a posible comercialización a grande escala, permitindo novas perspectivas de mellora nos materiais existentes e no potencial de enxeñaría na creación de novos materiais supercondutores próximos á temperatura ambiente. Se algún día se produce o descubrimento dun supercondutor a temperatura ambiente, o seu impacto na tecnoloxía será enorme.

En 2008, Hideo Hosono e os seus colegas do Instituto Tecnolóxico de Tokio descubriron unha familia de supercondutores a base de ferro, LaO1-xFxFeAs, que chega á fase supercondutora a unha temperatura inferior a 26 K (aprox.  -247.15 °C) e, posteriormente, substituíu o lantano por samario elevando a súa temperatura crítica a 55 K.

En 2015, as medicións demostraron que o sulfuro de hidróxeno é supercondutor a uns 200 Kelvins, aproximadamente 40 K máis que calquera outro material coñecido ata a data.

Aplicacións
As aplicacións son varias, aínda que non teñan revolucionado aínda a electrónica ou a electricidade, como se prevía polos entusiastas. Teñen sido usados en investigacións para criar electroimáns capaces de xerar grandes campos magnéticos sen perda de enerxía ou en equipamentos que meden a corrente eléctrica con precisión. Poden ter aplicacións en computadores máis rápidos, reactores de fusión nuclear con enerxía practicamente ilimitada, trens que levitan e a diminución na perda de enerxía eléctrica nas transmisións, e na produción de super-imáns, para implantar en unidades de resonancia magnética, producindo imaxes de órganos de alta calidade sen necesidade de expor ás persoas a radiacións nocivas.

Véxase tamén
Electromagnetismo
Física
Imán
Lev Landau
Materiais supercondutores
Teoría BCS

Ligazóns externas
Instituto Newton C. Braga - Supercondutores.
Propriedades, pescudas, aplicacións, vídeos, xogos...  
Vídeos  
Introdución á superconductividade
Series de videos, incluíndo entrevistas con expertos
Supercondutividade na vida cotiá. Exposición interactiva
Superconductivity News Update
Semanario Superconductorweek 
Levitacion magnética
DoITPoMS Material didáctico

Categoría:Fenómenos físicos
Categoría:Física da materia condensada
Categoría:Electromagnetismo
Categoría:Ciencia dos materiais

he:מוליכות על
it:Superconduzione
ro:Superconductivitate
zh:超导材料