¿Cómo funciona un superconductor?
Para comprender cómo funciona un superconductor, puede ser útil examinar cómo funciona primero un conductor regular. Ciertos materiales como el agua y el metal permiten que los electrones fluyan a través de ellos con bastante facilidad, como el agua a través de una manguera de jardín. Otros materiales, como la madera y el plástico, no permiten que los electrones fluyan, por lo que se consideran no conductoros. Intentar pasar electricidad a través de ellos sería como tratar de pasar el agua a través de un ladrillo.
Incluso entre los materiales considerados conductores, puede haber grandes diferencias en la cantidad de electricidad que realmente puede pasar. En términos eléctricos, esto se llama resistencia. Casi todos los conductores normales de la electricidad tienen cierta resistencia porque tienen átomos propios, que bloquean o absorben los electrones a medida que pasan a través del cable, el agua u otro material. Un poco de resistencia puede ser útil para mantener el flujo eléctrico bajo control, pero también puede ser ineficiente y derrochador.
Un superconductor toma la identificaciónea de resistencia y la gira sobre su cabeza. Un superconductor generalmente está compuesto por materiales sintéticos o metales como plomo o niobiumtitanio que ya tienen un recuento atómico bajo. Cuando estos materiales están congelados a cero casi absoluto, qué átomos tienen una rutina a un casi halt. Sin toda esta actividad atómica, la electricidad puede fluir a través del material prácticamente sin resistencia. En términos prácticos, un procesador de computadora o vía de tren eléctrico equipado con un superconductor usaría muy poca electricidad para realizar sus funciones.
El problema más obvio con un superconductor es la temperatura. Hay pocas formas prácticas de superar grandes suministros de material superconductor al punto de transición requerido. Una vez que un superconductor comienza a calentarse, se restaura la energía atómica original y el material vuelve a crear resistencia. El truco para crear una prácticaL superconductor radica en encontrar un material que se vuelva superconductor a temperatura ambiente. Hasta ahora, los investigadores no han descubierto ningún material de metal o compuesto que pierda toda su resistencia eléctrica a altas temperaturas.
Para ilustrar este problema, imagine un alambre de cobre estándar como un río de agua. Un grupo de electrones está en un bote tratando de llegar a su destino aguas arriba. El poder del agua que fluye aguas abajo crea resistencia, lo que hace que el bote tenga que trabajar aún más duro para atravesar todo el río. Cuando el bote llega a su destino, muchos de los pasajeros de electrones son demasiado débiles para continuar. Esto es lo que sucede con un conductor regular: la resistencia natural provoca una pérdida de potencia.
Ahora imagine si el río estaba completamente congelado, y los electrones estaban en un trineo. Dado que no habría agua fluyendo aguas abajo, no habría resistencia. El trineo simplemente pasaría sobre el hielo y depositaría casi todoen los pasajeros de forma segura río arriba. Los electrones no cambiaron, pero el río fue alterado por la temperatura para no tener resistencia. Encontrar una manera de congelar el río a una temperatura normal es el objetivo final de la investigación de superconductores.