Superconductores




S u P e R c O n D u C t O r E s ​ ** ​ Para comenzar a explicar el tema de SUPERCONDUCTORES, partiremos desde la definición de que es un Conductor Eléctrico, entonces definamos: ** **¿ Qué es un Conductor Eléctrico ?** Un **__conductor eléctrico__** es aquel cuerpo que puesto en contacto con un cuerpo cargado de electricidad capaz de conducir o transmitir la electricidad a todos los puntos de su superficie. Generalmente son elementos, aleaciones o compuestos con electrones libres que permiten el movimiento de cargas .

Un conductor eléctrico está formado primeramente por el conductor propiamente tal, usualmente de cobre. Este puede ser alambre, es decir, una sola hebra o un cable formado por varias hebras o alambres retorcidos entre sí. Los materiales más utilizados en la fabricación de conductores eléctricos son el cobre y el aluminio. Aunque ambos metales tienen una conductividad eléctrica excelente, el cobre constituye el elemento principal en la fabricación de conductores por sus notables ventajas mecánicas y eléctricas.  El uso de uno y otro material como conductor, dependerá de sus características eléctricas (capacidad para transportar la electricidad), mecánicas (resistencia al desgaste, maleabilidad), del uso específico que se le quiera dar y del costo. Estas características llevan a preferir al cobre en la elaboración de conductores eléctricos. El tipo de cobre que se utiliza en la fabricación de conductores, es el cobre electrolítico de alta 99,99%**.**






 * ¿ Qué es un Superconductor ?**

Un superconductor es un material que no pone resistencia al flujo de corriente eléctrica por él.

La superconductividad es una propiedad presente en muchos metales y algunas cerámicas, que aparece a bajas temperaturas, caracterizada por la pérdida de resistividad a partir de cierta temperatura característica de cada material, denominada temperatura crítica. Pero no ocurre en metales nobles como el oro y la plata, ni en la mayoría de los metales ferromagnéticos. 



**¿ Y como afecta la temperatura crítica a los superconductores ? **

<span style="display: block; font-family: 'Comic Sans MS',cursive; text-align: left;">En superconductividad es la temperatura //Tc// a partir de la cual, si se sigue enfriando la sustancia, el material se vuelve superconductor ; es decir, deja de tener resistencia eléctrica alguna. <span style="font-family: 'Comic Sans MS',cursive; font-size: 10pt; line-height: 115%;">Por lo general está relacionada con el [|campo magnético crítico] //Hc(T)//. Debido a ello se podría decir que la temperatura crítica va siendo cada vez inferior según aumenta el campo magnético crítico. <span style="color: #ff0000; display: block; font-family: 'Comic Sans MS',cursive; font-size: 130%; text-align: center;">Sabias Que:

<span style="font-family: 'Comic Sans MS',cursive;">Se denomina **resistencia eléctrica**, simbolizada habitualmente como //R//, a la dificultad u oposición que presenta un cuerpo al paso de una corriente eléctrica para circular a través de él. <span style="font-family: 'Comic Sans MS',cursive;">Según sea la magnitud de esta oposición, las sustancias se clasifican en conductoras, aislantes  y  semiconductoras. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.

<span style="display: block; font-family: 'Comic Sans MS',cursive; text-align: center;">
 * <span style="font-family: 'Comic Sans MS',cursive; font-size: 120%;">¿ Pero Cómo Se Llega a Descubrir La SUPERCONDUCTIVDAD ? **

<span style="color: #404040; font-family: 'Comic Sans MS',cursive;">Para ello un pequeño Video explicando sobre la Historia y Evolución sobre la Superconductividad.

media type="youtube" key="I0w1V5zhkxk" width="339" height="280" align="center"



<span style="color: #7c00ff; display: block; font-family: 'Comic Sans MS',cursive; font-size: 120%; text-align: center;">**Clasificación de los Superconductores :**
 * <span style="color: #0000ff; font-family: 'Comic Sans MS',cursive; font-size: 12pt; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'mso-fareast-language;">Su comportamiento físico : **<span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES;"> Pueden ser de <span style="color: windowtext; font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'; msofareastlanguage: ES; text-decoration: none; textunderline: none;">//__tipo I__// <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES;"> (con un cambio brusco de una fase a otra, o en otras palabras, si sufre un cambio de fase de primer orden) o de <span style="color: windowtext; font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'; msofareastlanguage: ES; text-decoration: none; textunderline: none;">//__tipo II__// <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES;">(si pasan por un estado mixto en que conviven ambas fases, o dicho de otro modo, si sufre un cambio de fase de segundo orden).



<span style="font-family: 'Times New Roman'; font-size: 12pt; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; msoansilanguage: ES; msobidilanguage: AR-SA; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'; msofareastlanguage: ES; text-decoration: none; textunderline: none;"> <span style="display: block; font-family: 'Comic Sans MS',cursive; font-size: 12pt; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'; msofareastlanguage: ES; text-align: left;"> <span style="font-family: 'Comic Sans MS',cursive;">**<span style="color: #0000ff; font-family: 'Comic Sans MS',cursive; font-size: 120%;">Su temperatura crítica: ** Siendo <span style="color: windowtext; font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'; msofareastlanguage: ES; text-decoration: none; textunderline: none;">de alta temperatura <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES;"> (generalmente se llaman así si se puede alcanzar su estado conductor enfriándolos con <span style="color: windowtext; font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'; msofareastlanguage: ES; text-decoration: none; textunderline: none;">nitrógeno líquido <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES;">, es decir, si //Tc > 77K//), o de baja temperatura (si no es así).


 * <span style="color: #0000ff; font-family: 'Comic Sans MS',cursive; font-size: 12pt; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'mso-fareast-language;">El material **<span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES;"> **:**<span style="color: #000000; font-family: 'Comic Sans MS',cursive;">D e que están hechos, pudiendo ser <span style="color: windowtext; font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'; msofareastlanguage: ES; text-decoration: none; textunderline: none;">elementos puros <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES;"> (como el <span style="color: windowtext; font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'; msofareastlanguage: ES; text-decoration: none; textunderline: none;">mercurio <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES;"> o el <span style="color: windowtext; font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'; msofareastlanguage: ES; text-decoration: none; textunderline: none;">plomo <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES;">), superconductores orgánicos (si están en forma de <span style="color: windowtext; font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'; msofareastlanguage: ES; text-decoration: none; textunderline: none;">fulerenos <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES;"> o <span style="color: windowtext; font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'; msofareastlanguage: ES; text-decoration: none; textunderline: none;">nanotubos <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES;">, lo cual los podría incluir en cierto modo entre los elementos puros, ya que están hechos de <span style="color: windowtext; font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'; msofareastlanguage: ES; text-decoration: none; textunderline: none;">carbono <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES;">), <span style="color: windowtext; font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'; msofareastlanguage: ES; text-decoration: none; textunderline: none;">cerámicas <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES;"> (entre las que destacan las del grupo <span style="color: windowtext; font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'; msofareastlanguage: ES; text-decoration: none; textunderline: none;">YBCO <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES;"> y el <span style="color: windowtext; font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'; msofareastlanguage: ES; text-decoration: none; textunderline: none;">diboruro de magnesio <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES;">) o <span style="color: windowtext; font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'; msofareastlanguage: ES; text-decoration: none; textunderline: none;">aleaciones <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES;">.

<span style="color: #0000ff; font-family: 'Comic Sans MS',cursive; font-size: 120%;">**La teoría que los explica:** <span style="color: #000000; font-family: 'Comic Sans MS',cursive;">L lamándose convencionales (si son explicados por la teoría BCS) o no convencionales (en caso contrario). <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'; msofareastlanguage: ES;">

<span style="color: #ffca00; display: block; font-family: 'Comic Sans MS',cursive; font-size: 120%; text-align: center;">**P r o P i e D a D e s** <span style="display: block; font-family: 'Comic Sans MS',cursive; text-align: left;">Los superconductores ofrecen //__**Cuatro Grandes Ventajas**__// sobre los conductores normales que podrían ser explotadas en muchas aplicaciones, ellas son: Conducen la electricidad sin pérdida de energía, y por tanto, podrían utilizarse en lugar de los conductores para ahorrar energía.

<span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES;">Aunque la **//__propiedad más sobresaliente de los superconductores es la ausencia de__//** <span style="color: windowtext; font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'; msofareastlanguage: ES; text-decoration: none; textunderline: none;">**//__resistencia__//** <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES;">, lo cierto es que no podemos decir que se trate de un material de <span style="color: windowtext; font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'; msofareastlanguage: ES; text-decoration: none; textunderline: none;">conductividad <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES;"> infinita, ya que este tipo de material por sí sólo no tiene sentido termodinámico. En realidad un material superconductor es perfectamente <span style="color: windowtext; font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'; msofareastlanguage: ES; text-decoration: none; textunderline: none;">diamagnético <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES;">. Esto hace que no permita que penetre el campo, lo que se conoce como <span style="color: windowtext; font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'; msofareastlanguage: ES; text-decoration: none; textunderline: none;"> [|Efecto Meissner] <span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES;">. <span style="color: #800080; display: block; font-family: 'Comic Sans MS',cursive; font-size: 120%; text-align: center;">**Obtención de materiales superconductores** <span style="color: #800080; display: block; font-family: 'Comic Sans MS',cursive; font-size: 120%; line-height: 115%; text-align: center;"> =**<span style="color: #008000; display: block; font-family: 'Comic Sans MS',cursive; font-size: 30px; msoansilanguage: ESmso-bidi-language; text-align: center;">__USOS Y EJEMPLOS DE LOS SUPERCONDUCTORES__ **=
 * No tienen resistencia**, y por consiguiente no generan calor cuando se hace pasar corriente eléctrica por ellos. En un conductor ordinario, la pérdida de energía debida a su resistencia se disipa en forma de calor. Este calor impone un límite al número de componentes electrónicos que pueden ser empaquetados juntos. Utilizando superconductores se podrían empaquetar herméticamente un gran número de componentes electrónicos, sin preocuparse por la disipación de calor.
 * Debido a las bajas temperaturas que se necesitan para conseguir la superconductividad, los materiales más comunes se suelen enfriar con helio ** **líquido (el nitrógeno líquido sólo es útil cuando se manejan superconductores de alta temperatura).** El montaje necesario es complejo y costoso, utilizándose en muy contadas aplicaciones como, __por ejemplo, la construcción de__ __ electroimanes muy potentes para resonancia magnética nuclear. __
 * Sin embargo, en los años 80 se descubrieron los** ** superconductores de alta temperatura, que muestran la transición de fase a temperaturas superiores a la transición líquido-vapor del nitrógeno líquido ** **.** Esto ha abaratado mucho los costos en el estudio de estos materiales y abierto la puerta a la existencia de materiales superconductores a temperatura ambiente, lo que supondría una revolución en la industria del siglo XXI. **La mayor desventaja de estos materiales es su composición cerámica,** lo que lo hace poco apropiado para fabricar cables mediante deformación plástica , el uso más obvio de este tipo de materiales. **Sin embargo se han desarrollado técnicas nuevas para la fabricación de cintas como** ** IBAD (deposición asistida mediante haz de iones). Mediante esta técnica se han logrado cables de longitudes mayores de 1 kilómetro. **

<span style="font-family: 'Comic Sans MS',cursive;">1.) Los superconductores se pueden utilizar __ **en el transporte** __ levitado por electroimanes. Cuando se utilizan electroimanes para levitar un vehículo, por ejemplo trenes, para eliminar la fricción y alcanzar altas velocidades, los electroimanes pierden energía en calor. Utilizando superconductores, además de no perder energía en calor por su nula resistencia, el tamaño disminuiría notablemente.

2.) __ **En el plano médico** __, los superconductores también aportan, en el biomagnetismo. La resonancia magnética ya existe, pero puede ser mejorada con un campo magnético más fuerte derivado de electroimanes superconductores. Además de esto, existen dispositivos llamados SQUIDs (Superconductor QUantum Interference Device), que pueden detectar un cambio en el campo magnético 100 billones de veces menor a la fuerza que mueve a una aguja en una brújula. Con esto, se pueden examinar profundidades del cuerpo sin necesidad de fuertes campos magnéticos.

3.) Los superconductores se pueden utilizar __en aceleradores de partículas__ de muy alta energía. Estos podrían acelerar las partículas a velocidades cercanas a la de la luz. Con electroimanes superconductores esto podría ser posible.

4<span style="font-family: 'Comic Sans MS',cursive;">.) Otro uso importante y posiblemente de grandes alcances exitosos de los superconductores son los __generadores__. La eficiencia de generadores superconductores rebasaría un 99% y el tamaño sería alrededor de la mitad de los convencionales. Además, cables superconductores en vez de cobre, podrían aumentar la transmisión de energía en un cable, por lo que se mejoraría hasta en un 7000% la eficiencia con respecto al espacio utilizado.

5<span style="font-family: 'Comic Sans MS',cursive;">.) __ En el área de computación __ tienen aplicaciones sorprendentes. Se pretende construir computadoras "petraflop", las cuales pueden realizar mil trillones de operaciones por segundo, mientras que la más avanzada tecnología en computadoras sólo puede realizar 12.3 trillones de operaciones por segundo.

6.) Militarmente, los superconductores también tienen importantes aplicaciones. SQUIDs con superconductores de alta temperatura se han usado para __detectar submarinos y minas .__ Además, se han utilizado reducidos, en tamaño, motores para barcos navales. La más grande aplicación militar de los superconductores está en las "E-bombs", las cuales podrían crear u fuerte campo magnético con superconductores que generarían un pulso electromagnético de gran intensidad que deshabilitaría cualquier equipo eléctrico enemigo.

<span style="font-family: 'Comic Sans MS',cursive;">** 7.) __ Limpieza de aguas contaminadas __ . ** Por medio de campos magnéticos se pueden separar las impurezas que al estar disueltas en agua quedan ionizadas y al fluir a través de un campo magnético pueden ser desviadas por éste y ser apartadas del agua. <span style="font-family: 'Times New Roman'; font-size: 12pt; mso-ansi-language: ES; mso-bidi-language: AR-SA; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-language: ES; msoansilanguage: ES; msobidilanguage: AR-SA; msofareastfontfamily: 'Times New Roman'; msofareastlanguage: ES; msospacerun: yes;"> =__<span style="color: #800020; display: block; font-family: 'Comic Sans MS',cursive; font-size: 120%; text-align: center;">D E S V E N T A J A S __= <span style="font-family: 'Comic Sans MS',cursive;"> El mayor problema existente es que por el momento sólo se han encontrado materiales superconductores que funcionan a muy bajas temperaturas, y el coste es mucho más elevado que las pérdidas que se producen. Los superconductores se quieren utilizar para construir trenes de levitación electromagnética y monorraíles, pero por el momento el elevado coste impide la progresión de esta tecnología de los superconductores.