Materiales superconductores

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Materiales superconductores

  1. 1. ¿Qué es la superconductividad?Para entender lo que se oculta tras ese nombre debemos intentar recordar algunosconceptos básicos. Los metales son materiales que conducen bien el calor y laelectricidad, y que cuando una corriente eléctrica circula por un hilo conductor, éste secalienta, como ocurre con las estufas y calentadores eléctricos. El fenómeno descrito,conocido como efecto Joule, se debe a que los metales presentan cierta resistencia alpaso de la corriente eléctrica por su interior, ya que cuando se mueven, chocan con losátomos del material que están vibrando. En un material superconductor esto no ocurre,estos materiales no ofrecen ninguna resistencia al paso de la corriente eléctrica continuapor debajo de una cierta temperatura. Los electrones se agrupan en parejasinteraccionando con los átomos del material de manera que logran sintonizar sumovimiento con el de los átomos, desplazándose sin chocar con ellos.Esto significa que no se calientan, por lo que no hay pérdida de energía al transportar lacorriente eléctrica debido al efecto Joule.Materiales SuperconductoresUn material superconductor no solamente no presenta resistencia al paso de corriente,sino que también tiene otra propiedad importante que es su capacidad para apantallar uncampo magnético. Si enfriamos el superconductor por debajo de su temperatura crítica ylo colocamos en presencia de un campo magnético, éste crea corrientes deapantallamiento capaces de generar un campo magnético opuesto al aplicado. Estoocurre hasta que el campo magnético alcanza un valor, llamado campo crítico, momentoen el que el superconductor deja de apantallar el campo magnético y el material transitaa su estado normal.Superconductores Tipo I y Tipo IIEl hecho de que el superconductor pueda apantallar totalmente el campo magnético desu interior se conoce como supercondutividad tipo I. Lamentablemente el campo críticode estos materiales es tan pequeño que no se pueden desarrollar aplicacionestecnológicas con ellos. Los superconductores tipo II permiten que el campo magnéticopueda penetrar en su interior sin dejar de ser superconductores. Este comportamiento semantiene para campos magnéticos cuyo valor puede ser hasta varios millones de vecesel campo magnético terrestre. Los superconductores tipo I siempre intentan expulsar elcampo magnético de su interior, los de tipo II se oponen a que éste cambie.Algunas aplicaciones de los superconductoresLa producción de grandes campos magnéticos: Un ejemplo de la aplicación de estosgrandes campos magnéticos son los equipos de resonancia magnética que se utilizan eninvestigación y los comúnmente utilizados en los hospitales.Conducir corriente eléctrica sin pérdidasLos superconductores permiten conducir la corriente eléctrica sin pérdidas, por lo quepueden transportar densidades de corriente por encima de 2000 veces lo que transportaun cable de cobre. Si contásemos con generadores, líneas de transmisión ytransformadores basados en superconductores, obtendríamos un gran aumento de laeficiencia, con el consecuente beneficio medioambiental que supondría el ahorro decombustible, así como su idoneidad para ser utilizado junto con energías alternativas.
  2. 2. También podemos encontrar materiales superconductores en dispositivos electrónicos.Entre ellos destacan los llamados SQUIDS, con los que podemos detectar camposmagnéticos inferiores a una mil millonésima parte del campo magnético terrestre. Entreotras aplicaciones, se están desarrollando con ellos estudios geológicos, o inclusoencefalogramas sin necesidad de tocar la cabeza del enfermo.

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