Los investigadores de la Universidad George Washington han dado un gran paso para alcanzar uno de los objetivos más buscados en física: la superconductividad a temperatura ambiente.
La superconductividad es la falta de resistencia eléctrica y se observa en muchos materiales cuando se enfrían por debajo de una temperatura crítica. Hasta ahora, se pensaba que los materiales superconductores tenían que enfriarse a temperaturas muy bajas menos 180 grados Celsius o menos 292 grados Fahrenheit, lo que limitó su aplicación. Dado que la resistencia eléctrica hace que un sistema sea ineficiente, la eliminación de parte de esta resistencia mediante la utilización de superconductores a temperatura ambiente permitiría una generación y uso de electricidad más eficientes, una transmisión de energía mejorada en todo el mundo y sistemas informáticos más potentes.
"La superconductividad es quizás una de las últimas grandes fronteras del descubrimiento científico que puede trascender a las aplicaciones tecnológicas cotidianas", dijo Maddury Somayazulu, profesor asociado de investigación en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de GW. "La superconductividad a temperatura ambiente ha sido lael proverbial 'santo grial' que espera ser encontrado, y lograrlo, aunque a 2 millones de atmósferas, es un momento de cambio de paradigma en la historia de la ciencia ".
La clave de este descubrimiento fue la creación de un compuesto metálico rico en hidrógeno a presiones muy altas: aproximadamente 2 millones de atmósferas. Los investigadores utilizaron células de yunque de diamante, dispositivos utilizados para crear altas presiones, para juntar minúsculas muestras de lantano e hidrógenoLuego calentaron las muestras y observaron cambios importantes en la estructura. Esto dio como resultado una nueva estructura, LaH10, que los investigadores predijeron previamente que sería un superconductor a altas temperaturas.
Mientras mantenía la muestra a altas presiones, el equipo observó un cambio reproducible en las propiedades eléctricas. Midieron caídas significativas en la resistividad cuando la muestra se enfrió por debajo de 260 K menos 13 C u 8 F a 180-200 gigapascales de presión, presentandoevidencia de superconductividad a temperatura ambiente cercana. En experimentos posteriores, los investigadores vieron que la transición se producía a temperaturas aún más altas, hasta 280 K. A lo largo de los experimentos, los investigadores también usaron difracción de rayos X para observar el mismo fenómeno.a través de una línea de haz sincrotrón de la Fuente Avanzada de Fotones en el Laboratorio Nacional de Argonne en Argonne, Illinois.
"Creemos que este es el comienzo de una nueva era de superconductividad", dijo Russell Hemley, profesor de investigación en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de GW. "Hemos examinado solo un sistema químico: el La plus de tierras rarashidrógeno. Hay estructuras adicionales en este sistema, pero más significativamente, hay muchos otros materiales ricos en hidrógeno como estos con diferentes composiciones químicas para explorar. Estamos seguros de que muchos otros hidruros, o superhidruros, se encontrarán con una transición aún mayortemperaturas bajo presión "
Junto con el Dr. Somayazulu y el Dr. Hemley, el equipo de investigación incluyó a Muhtar Ahart, profesor asociado de investigación en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de GW, y colaboradores de la Institución Carnegie de Washington y el Laboratorio Nacional Argonne. Actualmente están trabajandopara agregar capacidades experimentales en la línea de haz en la Fuente avanzada de fotones y en otros lugares para poder cuantificar los parámetros críticos de esta clase de superconductores. En el futuro, el equipo espera desarrollar una comprensión más profunda de la física subyacente de los superconductores para comprendersus numerosas aplicaciones prácticas
El estudio fue publicado hoy en la revista Cartas de revisión física .
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Materiales proporcionado por Universidad George Washington . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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