Encuentran el primer mineral superconductor natural, un descubrimiento revolucionario

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Investigadores del Ames National Laboratory, en EEUU, han encontrado el primer superconductor en la naturaleza que tiene una composición química similar a los que se fabrican artificialmente. Se trata de la miasita, un mineral que puede ayudarnos a entender mejor el funcionamiento de lo que los expertos llaman el santo grial de la física de materiales.

 Los superconductores son unos materiales que permiten el flujo de corriente eléctrica sin prácticamente resistencia. Encontrar la manera de fabricarlos de manera más sencilla y controlada supondría una revolución tecnológica y energética sin precedentes que abriría un mundo ilimitado de posibilidades y revolucionaría campos como la medicina, la electrónica, la investigación científica, la fusión nuclear o la industria aeroespacial.

Según explican sus descubridores, la miasita —un material descubierto en los años 80 cerca del río Miass en el Óblast de Chelyabinsk, en Rusia— es uno de los cuatro minerales que se encuentran en la naturaleza que tienen la capacidad de actuar como superconductor cuando se replican artificialmente en el laboratorio. Sin embargo, la investigación ha revelado que sus propiedades superconductoras también se dan naturalmente.

Un superconductor no convencional

Los superconductores convencionales son viejos conocidos. En la actualidad se aplican en las resonancias magnéticas, en los reactores de fusión nuclear o en los trenes de levitación magnética. Pero su superconductividad se alcanza solo cuando se encuentran temperaturas muy bajas, algo que complica mucho sus aplicaciones prácticas. De ahí que cuando este verano se anunció la creación de un supuesto material superconductor que funcionaba a temperatura ambiente, entre la comunidad científica se armó un impresionante revuelo que aún colea.

Sin embargo, los superconductores no convencionales pueden funcionar a temperaturas mucho más altas. Según Ruslan Prozorov, investigador del Ames National Laboratory, y uno de los autores principales del estudio, todos estos materiales se pueden sintetizar en el laboratorio, lo que ha llevado a la creencia de que este tipo de superconductividad no se da de forma natural en nuestro planeta.

 «Intuitivamente, uno piensa que esto es algo que se produce deliberadamente durante una búsqueda específica y que no es posible que exista en la naturaleza», explica Prozorov. «Pero resulta que sí».

 Los investigadores aseguran que es difícil encontrar superconductores en la naturaleza porque la mayoría de los elementos y compuestos superconductores son metales y tienden a reaccionar con otros elementos, como el oxígeno. Además, la miasita es un mineral raro que generalmente no crece como cristales bien formados, lo que limita sus propiedades.

Cómo es la miasita

El equipo de Prozorov realizó varias pruebas para determinar la naturaleza de la superconductividad de la miasita. La primera y más importante, aseguran, se llama “profundidad de penetración de Londres”, que determina hasta dónde puede penetrar un campo magnético débil en el grueso del superconductor desde la superficie.

 Esta prueba reveló que, efectivamente, la miasita es un superconductor no convencional. En un superconductor convencional, asegura el equipo, esta longitud de penetración del campo magnético es básicamente constante a baja temperatura. Sin embargo, en los superconductores no convencionales, varía linealmente con la temperatura.

 También emplearon una prueba que consistía en introducir defectos en el material para ver cómo afectan a su comportamiento. Para esto, bombardearon el mineral con electrones de alta energía que causaron cambios en la temperatura crítica —la temperatura más alta a la que un material actúa como superconductor— y el campo magnético crítico del material que confirmaron definitivamente la naturaleza inusual de la miasita.

 El nuevo descubrimiento ayudará a entender mejor cómo funcionan los superconductores no convencionales. «Descubrir los mecanismos que subyacen a la superconductividad no convencional es clave para las aplicaciones económicamente sólidas de los superconductores«, concluye Prozorov.

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