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Resistencia cero, levitación magnética y la revolución tecnológica que viene
Selecciona un material y ajusta la temperatura para ver si entra en estado superconductor.
En estado superconductor, el material expulsa completamente el campo magnético exterior (expulsión de flujo), haciendo levitar cualquier imán colocado encima.
× T ≥ Tc: El campo magnético penetra el material. Sin levitación.
En un superconductor, los electrones forman pares (pares de Cooper) a través de la interacción con la red cristalina: un electrón deforma levemente la red de iones positivos, creando una zona de carga positiva que atrae al segundo electrón.
Un par de Cooper no sufre dispersión por impurezas o vibraciones: viaja sin pérdida de energía.
Los pares tienen espín entero y forman un condensado macroscópico cuántico: todos en el mismo estado.
Los pares tienen una energía de enlace (gap). Las perturbaciones térmicas por encima de Tc rompen los pares.
Los imanes superconductores de los escáneres MRI usan Nb-Ti a 4K con helio líquido. Generan campos de 1.5–3 T. Sin superconductividad, los MRI serían imposibles.
1.232 dipolos superconductores a 1.9K, más frío que el espacio exterior. Generan 8.3 T para doblar los protones en el túnel de 27 km.
El SCMaglev japonés batió el récord mundial de velocidad terrestre: 603 km/h (2015) usando superconductores de Nb-Ti refrigerados con helio.
Superconducting Quantum Interference Device: el detector de campos magnéticos más sensible conocido. Detecta el campo magnético del cerebro humano.
Las redes eléctricas actuales pierden ~6% en transmisión. Cables superconductores de alta Tc eliminarían esas pérdidas por completo.
El reactor de fusión internacional usa 18 imanes superconductores de Nb₃Sn que generan 11.8 T. Sin ellos, contener el plasma a 150 millones de grados es imposible.
Los qubits superconductores (Google, IBM, Intel) operan a ~15 mK. Son el tipo de qubit más avanzado en la actualidad.
El Santo Grial. Si se logra a presión normal (actualmente solo funciona a megabares), transformaría completamente la civilización humana.
De Onnes (1911) a los superconductores de temperatura ambiente (2019)