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El secreto mejor guardado de la superconductividad estaba justo delante de nuestras narices: tras 33 años, empezamos a entenderla

El secreto mejor guardado de la superconductividad estaba justo delante de nuestras narices: tras 33 años, empezamos a entenderla
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El premio Nobel más rápido de la historia se lo llevaron Georg Bednorz y Alexander Müller por descubrir, unos meses antes, los cupratos y la superconductividad "a altas temperaturas". Fue en 1987. Aunque la superconductividad era bien conocida desde 1911, el sueño de conseguir materiales que condujeran corrientes eléctricas sin resistencia ni pérdida de energía en condiciones "normales" se había disipado ya en los años 80.

El primer superconductor identificado fue el mercurio, pero hacía falta a ponerlo cuatro grados por encima del cero absoluto para que eso ocurriera. La situación fue mejorando, pero en 80 años de búsqueda, nadie había conseguido un superconductor que trabajara a más de 90 kelvins (183 grados bajo cero). Hasta que llegaron los cupratos.

El misterio de los cupratos

superconductividad

Esta familia de materiales cerámicos basados en óxidos de cobre revolucionó el mundo de la superconductividad y trajo de nuevo al campo a muchos investigadores que se habían desencantado. Sin embargo, aunque hemos podido encontrar materiales que funcionan hasta a 160K, los cupratos han resultado dificilísimos de entender.

Se puede decir que los cupratos funcionan como "materiales cuánticos"; una forma muy llamativa de decir que funcionan de maneras inesperadas. Sin modelos sobre su funcionamiento, los científicos se han pasado 30 años buscando a ciegas nuevos superconductores más robustos o que, sencillamente, funcionaran a temperaturas más altas.

La lógica nos decía que el modelo de Hubbard parecía la mejor apuesta, pero nadie había sido capaz de demostrarlo. Como explicaba Francis Villatoro, en 1963 Hubbard explicó la superconductividad describiendo el comportamiento de "las cuasipartículas de tipo electrón y hueco en un sólido". En el modelo, "estas cuasipartículas pueden saltar (por efecto túnel) de un sitio a otro de la red". En términos generales, Hubbard nos permitía entender el comportamiento de los superconductores tradicionales.

Tras tres décadas buscan a ciegas un modelo que nos permitiera entender la superconductividad a altas temperaturas, tenemos las primera prueba de que hemos tenido ese modelo delante de nosotros todo este tiempo

Sin embargo, los nuevos superconductores eran algo distinto y, sinceramente, los científicos no eran capaces siquiera de aplicar el modelo de Hubbard a estos materiales. La intuición era que sí, pero lamentablemente no era más que una intuición. 30 años de intuición. Lo que acaba de publicar Science es que la Universidad de Stanford y el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC dicen que han encontrado la primera prueba de que este modelo describe el comportamiento de los cupratos.

E, incluso aunque no es una prueba definitiva, podemos decir que es un bombazo. La búsqueda de materiales usables que conduzcan corrientes eléctricas sin resistencia ni pérdidas ha recibido un espaldarazo importante. Con la superconductividad uno nunca sabe, ya nos ha dado demasiadas falsas esperanzas; pero también nos ha enseñado que nunca hay que perder la esperanza.

Imagen | Paul Smith

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