Com fabricar superconductors en un temps rècord

Amb una petita reflexió, qualsevol pot entendre que l’escalfament dels aparells electrònics suposa una pèrdua d’energia. Aquesta calor és generada pels xocs entre els electrons i les molècules del material en què circulen, i és la manifestació tèrmica de la resistència elèctrica, anomenada efecte Joule. Ara bé, hi ha un tipus de materials on els electrons circulen sense tants obstacles, i ja fa més d’un segle que es coneixen. Són els materials superconductors.

El problema dels superconductors sempre ha sigut la baixa temperatura que necessiten per funcionar, ja que aquest efecte de «resistència 0» només és vàlid sota certa temperatura crítica, però no a temperatura ambient. Ja fa temps que es coneixen certs compostos ceràmics de coure que funcionen a temperatures assequibles amb el refredament amb nitrogen líquid. Que, si bé és bastant fred (entorn dels 200 graus sota zero), no és impossible ni gaire car d’arribar-hi. El problema és que aquests materials superconductors són molt cars de produir, ja que s’han de processar a altes temperatures i alts buits perquè els materials adquireixin l’estructura ben ordenada necessària perquè funcionin.

En aquest sentit, un equip de l’ICMAB del grup de Materials Superconductors liderat per la investigadora Teresa Puig, ha desenvolupat una tècnica basada en la deposició química dels materials. Es comença preparant una dissolució orgànica amb els ingredients i proporcions adequades per obtenir el material superconductor. Es diposita una fina capa d’aquesta dissolució sobre una cinta metàl·lica, i després es posa en un forn perquè la capa de material superconductor es formi i creixi bé. El procés de fabricació és totalment escalable i és de l’ordre de 100 a 1.000 vegades més ràpid que el que s’utilitza seguint les tècniques tradicionals.

Cost econòmic

A més, aquest sistema no requereix les condicions de buit que fins ara eren necessàries, cosa que abarateix molt el cost econòmic de l’operació. S’obté una cinta metàl·lica flexible i totalment enrotllable, amb una capa de material ceràmic superconductor, a punt per utilitzar-se com a cable elèctric o com a component de motors elèctrics, a més de, gràcies a la seva capacitat per crear alts camps magnètics, poder pensar en la seva utilització en camps com els de la fusió nuclear.

Notícies relacionades

¿Què són les tempestes solars?

Aquestes són les feines que porten més infelicitat

En el vídeo d’avui el divulgador científic Dani Jiménez parla amb la investigadora de l’ICMAB Teresa Puig a «¿Com es fa una cinta superconductora?» pel projecte «YouMaker: així es fa la ciència», on descobrirem com es fabriquen aquests materials i ens endinsem als laboratoris del grup de Materials Superconductors, a més de descobrir el senyor Joule i el senyor Onnes.

‘YouMaker’ és un projecte de l’Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB, CSIC) en col·laboració amb la Fundació Espanyola per a la Ciència i la Tecnologia (FECYT) del Ministeri de Ciència i Innovació.