Yo sé algo de superconductividad, pero eso de llevarlo a cabo requiere muchísimo presupuesto y además laboratorios.
Te sugiero que vayas a aguna Universidad donde te puedas involucrar con el asunto.
Pero depende demasiado de donde vivas, porque por lo menos aquí en Costa Rica no hay ni una ligera esperanza de proyectos de esa clase.
Aquí te dejo un fragmento sobre los problemas, es de un trabajillo que hice hace tiempo. Por supuesto que no se puede poner todo lo que es superconductividad
Buscando el avance: las cerámicas conductoras.
En 1986 se anunció por primera vez el descubrimiento de unos nuevos materiales que además de ser cerámicos presentaban temperaturas de transición mayores a cualquiera que se hubiera presentado hasta la fecha. Este descubrimiento se dio en un laboratorio de investigación de IBM en Suiza por J. C. Bednorz y K. A. Müller. Su trabajo comenzó gracias a un artículo que hablaba de nuevos materiales (un nuevo óxido metálico del cobre), el cual los inspiró a intentar llevarlo al estado conductor, pues según su hipótesis este presentaba características ideales para alcanzar la misma. Y la hipótesis resultó verdadera, el nuevo material adquiría la preciada característica a los 35º K. En 1987 ambos científicos recibieron un premio Nóbel.
Este descubrimiento desencadenó que muchos científicos se interesaran por el tema. El doctor Paul Chu, por ejemplo, descubrió que aplicando presión al material su temperatura de transición podía elevarse a 57º K. Además comenzó a experimentar buscando simular una presión interna, cambiando iones de lantano (La) por itrio (Y). De este modo obtuvo un material que alcanzaba el estado superconductor a 90º K.
De inmediato hubo un auge mundial y por todos los rincones resonaban voces de personas que habían logrado la misma temperatura, todo un avance. Ahora los superconductores podían almacenarse a temperaturas mayores que las del nitrógeno líquido, lo que los volvía más accesibles a la comunidad científica en general.
En Japón existe un proyecto dedicado a la superconductividad desde la época de los setenta. En Estados Unidos se emprendió un programa nacional en 1987. Compañías de países industrializados invierten grandes sumas de dinero en investigaciones de esta clase.
El estudio de este material ha deslumbrado a muchos y el deseo de obtener esa cerámica conductora a temperatura ambiente se encuentra en el corazón de cuantiosos científicos. Sin embargo estos materiales presentan tres grandes inconvenientes que actualmente la ciencia trata de resolver.
El primero es respecto a su estructura, pues las cerámicas no reaccionan de igual forma a los campos eléctricos que los superconductores normales. En estos se presenta primero el estado Meissner, una total repulsión, luego, al continuar el campo con suficiente intensidad, este consigue entrar en forma de líneas de campo discretas, pequeños agujeros de material normal, el estado superconductor circula alrededor de los agujeros, llamados vórtices, que están organizados siguiendo una red triangular. Finalmente, y si el campo sobrepasa el estado crítico, los núcleos de los vórtices se amontonan hasta que el material pierde el estado superconductor. El problema con las cerámicas es que sus vórtices no permanecen en estructuras triangulares fijas, sino que se deslizan caóticamente como en el estado líquido. Esto ocasiona que al aplicar campos eléctricos enormes la resistencia del material no disminuya, sino que hasta puede aumentar. En este caso al aplicar una corriente eléctrica al material, esta se suma a la corriente que circula al lado del vórtice y se resta del otro lado. Las líneas de vórtices se mueven entonces gastando la energía de la corriente y creando lo que se quiere evitar: resistencia eléctrica.
Como es lógico esta complicación está tratando de ser solventada. Una idea que ha tenido auge es colocar impurezas en ciertos lugares, de manera que los vórtices se fijen, pues al estar quietos no consumirán energía.
El segundo problema se da por la estructura en capas del material, si dichas capas se desacomodan, aunque sea un poco, los electrones se frenan. En presencia de un campo magnético este suceso se presenta con frecuencia, por lo que sólo se transmite una cantidad limitada de energía. Para superar esta dificultad se alinean los mantos perfectamente colocando capas delgadísimas de material sobre sustratos perfectamente alineados, usando tecnologías de fabricación de circuitos. La aplicación de esta idea ha permitido que se transfiera una gran cantidad de corriente, equiparándose con superconductores normales, pero a temperaturas mucho mayores.
El último inconveniente son las características de este material, la cerámica es frágil y difícil de colocar en forma de cable. La solución para esto es bastante ingeniosa: el polvo a partir del cual se obtiene se inserta en un tubo de plata que se enrolla y prensa en cables. Esto se cocina, obteniendo un superconductor capaz de pasar corrientes de hasta 35 000 A/cm2 a la temperatura del nitrógeno líquido. La segunda alternativa se relaciona con la solución explicada en el párrafo anterior: se coloca una capa de cerámica sobre un soporte flexible, que sea gruesa y fina, de este modo podría doblarse sin problemas de desalineamiento. Se utiliza un soporte cristalino de manera que los granos del superconductor se orienten perfectamente en la dirección de los cristales, al tiempo que pueden flexionarse sobre la base.
Uno de los más grandes avances en este campo fue iniciado en la compañía At & T Bell en 1991, cuando contaminaron moléculas de carbono 60 (C60) con metales alcalinos y descubrieron que superconducían a una temperatura de 18º K. Se pensó entonces que se podría aumentar la temperatura de transición obligando a los cristales a utilizar como partículas conductoras los hoyos positivos generados en un material con deficiencia de electrones, sin embargo los cristales se rompían. En noviembre del 2000 utilizaron los cristales para fabricar un transistor que proveería las partículas positivas, el mismo superconducía a 52º K. En agosto del 2001 lograron duplicar la temperatura crítica a 117º K añadiendo un compuesto cuyo efecto es incrementar la separación de las moléculas del Carbono 60.
Este descubrimiento es una muestra del gran avance y de la lucha que se mantiene por superar los obstáculos que al final terminan convirtiéndose en fortalezas. Actualmente se busca la aplicación de este transistor en las computadoras, pues los que se utilizan actualmente no pueden aprovechar las ventajas completas de la superconductividad.
Los materiales superconductores han buscado extenderse, pues en muchos casos solventan las necesidades que hasta ahora ningún elemento podía llenar. “Durante 1995 se desarrolló un proyecto titulado “Conformado por Extrusión de Materiales Superconductores”, donde se precisó cuantitativamente la dependencia de la estructura de la solución sólida Nd [1+x] Ba [2-x] Cu3O [7+d] y Bi2Sr [2+x] Ca [1+x] Cu2On para diferentes contenidos de oxigeno 1<=d<=0 y para algunos x selectos (0<=x<=0.5).”
Estos compuestos requerían una gran cantidad de oxígeno, una vez que esto se hubo solventado se comenzaron a manufacturar para experimentar sus propiedades superconductoras. Para darles forma se les hacía pasar por unas matrices de acero especialmente dispuestas con aberturas, por supuesto eso con supremo cuidado, de manera que se obtuvieran cuerpos cerámicos sólidos y manipulables.
También se ha progresado para brindar servicio a las operaciones minero-metalúrgicas, tomando en consideración que en este campo las condiciones de trabajo son más duras. Las cerámicas de matriz metálica satisfacen los requerimientos de productividad, se hacen con carburo de silicio infiltrado con aleaciones de cobre.
Las investigaciones no cesan y a cada instante se da un paso más hacia el sueño anhelado: la creación de una cerámica superconductora a temperatura ambiente.
2006-10-26 12:42:05
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answer #1
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answered by Mio 4
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