La superconductividad es un estado único en el que los materiales conducen la corriente sin resistencia ni pérdida de energía. Hoy en día, solo se logra a temperaturas extremadamente bajas (por debajo de −140 °C), lo que limita su aplicación masiva. Sin embargo, investigadores del Centro de Metamateriales Cuánticos del MIEM HSE junto con científicos del MIPT, MEPhI y la Universidad Federal de Pernambuco (Brasil) descubrieron una forma de superar esta barrera.
El avance clave está relacionado con la gestión de defectos — perturbaciones de la red cristalina del material. En lugar de luchar contra los defectos inevitables, el equipo propuso distribuirlos según esquemas predefinidos, creando un "desorden correlacionado". El profesor del MIEM HSE, Alexéi Vagov, explica:
Imaginen una multitud de personas moviéndose caóticamente en diferentes direcciones: esto es un desorden clásico. Ahora imaginen que esas mismas personas se mueven según un esquema complejo pero coordinado, como en un baile masivo: así es como se ve el caos correlacionado. Resultó que en los superconductores, tal desorden lleva a que los defectos comiencen a contribuir a la superconductividad.
En los materiales tradicionales, la transición al estado superconductor se produce por etapas: primero surgen "islas" aisladas que se unen solo con un enfriamiento adicional. La modelización de sistemas bidimensionales mostró que el desorden correlacionado cambia este proceso: la superconductividad abarca instantáneamente todo el material a una temperatura más alta.
El descubrimiento es especialmente relevante para películas delgadas superconductoras. Al establecer la ubicación de los defectos en la etapa de síntesis, los ingenieros podrán diseñar materiales con propiedades predefinidas. La regulación de la ubicación de los defectos a nivel micro puede ser la clave para crear superconductores que funcionen a temperaturas mucho más altas, posiblemente incluso a temperatura ambiente. En tal caso, la superconductividad dejará de ser un fenómeno disponible solo para experimentos científicos y estará disponible para su uso en la vida cotidiana.
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