Investigadores del Centro de Superconductividad de la Universidad de Houston han alcanzado un hito significativo en su búsqueda de superconductores que funcionen a temperatura ambiente y presión atmosférica. Este avance podría marcar el inicio de una nueva era en tecnologías energéticamente eficientes, al acercarnos a superconductores capaces de operar en condiciones cotidianas.
En un estudio titulado «Creación, estabilización e investigación a presión atmosférica de la superconductividad inducida por presión en Bi0.5Sb1.5Te3«, publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, los profesores Liangzi Deng y Paul Ching-Wu Chu se propusieron investigar si podían inducir un estado superconductivo en el material Bi0.5Sb1.5Te3 (BST) bajo presión, sin alterar su estructura química o física. Este enfoque se basa en la idea de que la aplicación de alta presión puede cambiar la topología de la superficie de Fermi de un material, lo que a su vez podría mejorar su rendimiento termoelectric.
Chu, profesor de física, citó a Pol Duwez, un destacado científico de materiales, quien señaló que muchos sólidos cruciales para la industria existen en un estado metastable. Sin embargo, la mayoría de los superconductores más prometedores solo funcionan bajo condiciones de alta presión, lo que complica su estudio y uso práctico. Este reto es precisamente lo que Deng y Chu han abordado con su innovadora investigación.
Avance en la estabilización de estados superconductores
Utilizando una técnica que han denominado protocolo de quenching por presión (PQP), Deng y Chu han logrado estabilizar los estados superconductores inducidos por alta presión de BST a presión atmosférica, eliminando así la necesidad de entornos de alta presión para su estudio. Este avance es crucial, ya que abre nuevas posibilidades para conservar fases materiales valiosas que normalmente solo existen bajo condiciones de presión.
Chu destacó que este experimento demuestra que es posible estabilizar una fase inducida por alta presión a presión atmosférica a través de una transición electrónica sutil, sin cambios en la simetría del material. Según sus palabras, este hallazgo podría facilitar la búsqueda de superconductores con temperaturas de transición más altas.
Deng añadió que su experimento ha revelado un enfoque novedoso para descubrir nuevos estados de la materia que no existen a presión atmosférica, ni siquiera bajo condiciones de alta presión. Esto pone de manifiesto que el PQP es una herramienta poderosa para explorar y crear regiones inexploradas en los diagramas de fases de materiales.
La investigación de la Universidad de Houston no solo contribuye al conocimiento científico, sino que también tiene implicaciones prácticas considerables. La posibilidad de desarrollar superconductores a temperaturas y presiones accesibles abre la puerta a numerosas aplicaciones en campos como la energía, el transporte y la tecnología de la información. Los avances en este ámbito podrían traducirse en una reducción significativa del consumo energético y en un impulso hacia un futuro más sostenible.
