Materiales Superconductores

¿Qué es la superconductividad?

La superconductividad es un fenómeno eléctrico que poseen algunos materiales de forma intrínseca. Estos materiales conducen a la corriente eléctrica sin ofrecer resistencia o pérdida energética de algún tipo en ciertas condiciones (temperatura baja, presión alta, alta temperatura), debido a la interacción entre electrones que lo conforman. A este tipo de material se le llama superconductor, de los cuales se desprenden distintos tipos.

Tipos de materiales superconductores

Los materiales superconductores se clasifican según su capacidad para apantallar el campo magnético en su interior de manera total, lo que definirá su posibilidad de ser usado en las aplicaciones tecnológicas.

1. Superconductores de tipo I: El campo crítico mínimo que poseen los hace inútiles para su uso en estas áreas, ya que el apantallamiento es imposible.
2. Superconductores de tipo II: A diferencia de los de tipo I, estos superconductores permiten un mayor apantallamiento, por lo que el campo magnético ingresa sin problemas para provocar la conducción de energía. Esto los hace ideales para el uso en electrónica y tecnología.

Ejemplos de materiales superconductores

• Carbono: Funciona como material superconductor formando estructuras orgánicas como nanotubos o fulerenos, por mencionar algunos. Sin embargo, otras estructuras orgánicas del carbón, como el diamante o el granito, no lo son.
• Elementos puros: En esta categoría podría entrar el carbono como sustancia pura. Este tipo de superconductores son en su mayoría del tipo I, salvo excepciones. Se pueden mencionar como ejemplo el Tecnecio, el Vanadio y el Niobio.
• Aleaciones: Son sustancias conformadas por la fusión de dos o más metales. Dentro de este grupo, algunos superconductores son las aleaciones de Niobio-Titanio, Uranio-Rodio-Germanio, y Oro-Indio.
• Aluminio y Estaño: Son dos metales de tipo lábil, muy utilizados al tener superconductividad en temperaturas críticas.
• Estroncio y Bario: Pertenecen al grupo de alcalino-térreos dentro de la clasificación de metales y bajo ciertas condiciones térmicas se comportan como superconductor.
• Azufre y Selenio: Son dos sustancias orgánicas que, al sufrir altas presiones, presentan comportamiento de material superconductor.
• Oxígeno: Es un gas que, debido a su gran electronegatividad (tendencia a la atracción de electrones de otros átomos hacia él), es un gran superconductor en condiciones de alta presión.

Aplicaciones de los materiales superconductores

Los superconductores se utilizan en base a la capacidad de producir campos magnéticos de gran intensidad. Es por ello que son utilizados en medicina, dentro de los sectores vinculados a medicina nuclear o radioterapia, así como también se usan dentro de industrias como controladores de reactores de fusión.

También se utilizan como electroimanes para trenes de levitación, para procesos de separación magnética, construcción de circuitos digitales y en telefonía para la creación de filtros de radiofrecuencia.

Características de un material superconductor

Como características generales de los superconductores se pueden mencionar que tienen una actividad electrónica similar de vibración que, bajo ciertas condiciones físicas, revelan esta capacidad de no ofrecer resistencia alguna al paso de energía, y que generan dentro de sí un campo magnético que, según su tamaño, indicará su viabilidad para aplicaciones y usos en la ciencia y la tecnología.