La superconductividad

Los materiales metálicos se caracterizan por presentar una resistencia casi nula al paso de la corriente eléctrica, es decir, al paso de electrones de conducción a través de sus orbitales. Esta característica hace que sean utilizados en las aplicaciones en las que el transporte de electricidad es necesario, como es el caso de los cables conductores, de ahí que sean mayormente de cobre o aluminio, o en los conectores, algunos de ellos bañados en oro, por ser éste un muy buen conductor.

La resistencia que presentan los materiales al paso de la corriente eléctrica, muy pequeña en el caso de los metales, se transforma en calor, denominado Efecto Joule, por el choque de los electrones entre sí o con los átomos que componen la red cristalina en la que se encuentran, como consecuencia de la oscilación térmica. Por ello, para transportar la corriente a largas distancias a través de los tendidos eléctricos, se transforma ésta a altas tensiones, reduciendo la intensidad y así la temperatura que alcanzan los cables y con ello evitando que se derritan.

Superconductividad

La superconductividad es la capacidad intrínseca que poseen ciertos materiales para conducir corriente eléctrica con resistencia y pérdida de energía cercanas a cero en ciertas condiciones, siendo una de éstas, el encontrarse a muy bajas temperaturas, cercanas al cero absoluto (-273ºC). Esta propiedad fue descubierta en 1911 por el físico holandés Heike Kamerlingh Onnes, cuando observó que la resistencia eléctrica del mercurio desaparecía cuando se lo enfriaba a 4º Kelvin (-269 °C).

La aparición del superdiamagnetismo es debida a la capacidad del material de crear supercorrientes. Éstas son corrientes de electrones que no disipan energía, de manera que se pueden mantener eternamente sin obedecer el Efecto Joule de pérdida de energía por generación de calor. Las corrientes crean el intenso campo magnético necesario para sustentar el efecto Meissner. Estas mismas corrientes permiten transmitir energía sin gasto energético, lo que representa el efecto más espectacular de este tipo de materiales.

Levitación magnética.

Otra de de las características que define a un supercondutor es que el campo magnético inducido por un campo magnético externo débil es cero en su interior cuando éste es enfriado por debajo de su temperatura de transición superconductora. Este efecto es llamado Meissner-Ochsenfel y es el que permite que los imanes leviten sobre un superconductor (diamagnético perfecto).

En la levitación magnética se utiliza nitrógeno líquido en ebullición, que mantiene al superconductor en un estado de resistencia nula, al aproximar su temperatura al cero absoluto. Cuando el imán desciende hacia el superconductor, induce una corriente eléctrica, que a su vez crea un campo magnético opuesto al del imán. Como el superconductor no tiene resistencia eléctrica, la corriente inducida sigue fluyendo y mantiene el imán suspendido indefinidamente.

Pinchad en este link:  http://www.youtube.com/watch?v=g1gIdv6QV_I

Mañana continuamos con las aplicaciones de estos materiales.

¿Os imaginais materiales superconductores a temperatura ambiente?