El sueño del descubrimiento científico del mes tiene un enorme inconveniente

A principios del siglo XX, un físico holandés llamado Heike Kamerlingh Onnes se encontró con un extraño fenómeno por el cual algunos materiales pierden su resistencia a la corriente eléctrica cuando se exponen a determinadas condiciones. Heike lo descubrió trabajando con metales, como el mercurio y el plomo, que no ofrecían resistencia al ser expuestos a temperaturas muy bajas. Este impresionante hallazgo se bautizó como “Superconductividad” y le valió al holandés el Premio Nobel de Física en 1913. Ya ha pasado más de un siglo desde aquel momento y los científicos siguen trabajando, y soñando con encontrar una tecnología que permita conseguir materiales superconductores que podamos utilizar en nuestra vida cotidiana.

¿Por qué es tan importante la superconductividad?

Es sencillo de entender: una corriente inducida en un anillo de metal ordinario decae y se pierde rápidamente por la resistencia de ese metal, pero se han descubierto materiales que, bajo determinadas condiciones, son capaces de conducir la electricidad, de manera constante y con pérdidas insignificantes, durante millones de años. La crisis energética que enfrenta nuestro planeta, con una creciente demanda en una población que ya supera los 7.700 millones de habitantes, se podría solucionar uniendo los dos grandes sueños energéticos del futuro: Imaginen por un momento que conseguimos desarrollar la ansiada Fusión nuclear, una manera de generar energía limpia, segura y sostenible, y que además sumamos la Superconductividad para transportar esa energía sin pérdidas a todo el mundo... El gran desafío energético del mundo estaría prácticamente solucionado.

Una vez que entendemos estos dos grandes anhelos científicos y las enormes ventajas que podrían traernos en el futuro, se hace más fácil comprender el revuelo mediático que se ha montado estos días con el anuncio de que un equipo de investigadores de la Universidad de Rochester, EEUU, han logrado el primer superconductor del mundo que funciona a temperatura ambiente. La noticia es tan importante que incluso la revista Nature la ha colocado en la portada de esta semana.

¿Dónde está la pega?

Sin embargo, este gran descubrimiento viene con un inconveniente que lo hace imposible de utilizar. Cuando en 1911, Heike Kamerlingh Onnes descubrió la superconductividad, observó que para alcanzar esa interesante propiedad debía enfriar los metales a una temperatura tan baja que se acerca al cero absoluto. Otros investigadores descubrieron posteriormente que también se conseguía superconductividad llevando a esos metales hasta condiciones extremas de presión. Sin embargo, de poco sirve conseguir la superconductividad de un material si debes enfriarlo a -265 ºC para que funcione…

Por eso durante el último siglo muchos científicos y centros de investigación han trabajado para lograr suavizar esas condiciones en las que aparece la mágica superconductividad. La noticia de ayer consigue un hito histórico al conseguir la superconductividad a una temperatura de 15ºC, y es normal que los medios de comunicación lo anuncien con grandes titulares. No obstante, hay un detalle importante que ha pasado algo más desapercibido: el estudio avisa de que se han necesitado unas condiciones de presión enormes: “Superconductividad conseguida a 267 ± 10 gigapascales”, una presión similar a la que se encuentra en el manto terrestre…

Para explicarlo de manera sencilla: Solo tenemos una manta muy pequeña y cuando intentamos abrigarnos la cara, dejamos destapados los pies. Y al revés, cuando tapamos los pies, se nos destapa la parte de arriba. En este caso ocurre algo similar: los investigadores tienen que resolver dos variables, la temperatura y la presión. Cuando logran subir la temperatura para tener superconductividad a 15 ºC, el segundo factor se dispara y se necesitan miles de atmósferas de presión para conseguirla… cubren la cara, pero destapan los pies.

Por supuesto, sigue siendo un logro importante pero está lejos de funcionar en la realidad. Si queremos conseguir un sistema de superconductores que transporte energía sin pérdidas, necesitamos que funcione a temperatura ambiente y a presiones aceptables. El siguiente paso de la ciencia será averiguar una manera de cubrir todo el cuerpo con esa pequeña manta, sin que se descuadre y que ninguna parte quede sin abrigar…

Más historias interesantes de descubrimientos científicos en Yahoo:

• La apasionante historia de cómo estamos frenando la terrible ELA… en ratones

• Descubren por casualidad el agujero negro más cercano a la Tierra

• Histórico: Esta es la primera imagen real y directa de un agujero negro

Referencias científicas y más información:

Snider, Elliot, et al. “Room-Temperature Superconductivity in a Carbonaceous Sulfur Hydride”. Nature, vol. 586, octubre de 2020, Nature, DOI:10.1038/s41586-020-2801-z.