El sodio desvela su secreto: puede ser la clave para superar los límites de los superconductores y revolucionar la energía y la tecnología

El sodio desvela su secreto: puede ser la clave para superar los límites de los superconductores y revolucionar la energía y la tecnología

Un avance científico revolucionario ha sacudido la comunidad científica: el sodio, un elemento químico común, ha revelado un secreto que podría tener un impacto significativo en la energía y la tecnología. Investigadores de todo el mundo han descubierto que el sodio puede ser la clave para superar los límites de los superconductores, materiales que pueden transportar electricidad sin perder energía. Esta innovadora descubierta puede llevar a la creación de tecnologías más eficientes y sostenibles, revolucionando la forma en que se genera y se consume la energía. En este sentido, el sodio se perfila como un elemento clave para el futuro de la energía sostenible y la tecnología avanzada.

Sodio ultrafrío: la clave para superar los límites de los superconductores y revolucionar la energía

Los superconductores tienen la capacidad de conducir corriente eléctrica sin resistencia ni pérdidas de energía, aunque se deben cumplir unas determinadas condiciones. Los electrones pueden girar en círculos sin esfuerzo en una corriente unidireccional sin ofrecer resistencia. Esto es posible gracias a lo que se conoce como “estado de borde”. La ciencia ha intentado replicar estas condiciones en diferentes materiales, pero sigue siendo un reto para los investigadores.

Un estudio del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) publicado en la revista Nature Physics demuestra que ahora podría estar más cerca. La investigación del MIT utiliza una nube de átomos de sodio ultrafríos que reemplaza a los electrones. El efecto de “estado de borde es posible gracias a unas propiedades físicas similares, aunque la duración de estas condiciones es el segundo problema.

Una nube de átomos de sodio ultrafríos

Los átomos ultrafríos se pueden desplazar a lo largo del sistema y los científicos recogen datos durante el proceso. Según el físico Martin Zwierlein, que ha participado en la investigación, En nuestro sistema, la misma física ocurre en los átomos, pero en milisegundos y micrones.

Una superficie en 2D, un láser y un anillo de luz

Los materiales tienen una superficie en 2D que aprovechan los electrones para moverse entre lugares previamente establecidos, tal como predice la física cuántica. El fenómeno es común en la naturaleza, pero no es sencillo de replicar en un laboratorio.

El equipo de investigación tiene que relacionar las propiedades de los materiales con la velocidad y la dirección del flujo. Todo esto se debe realizar en cuestión de femtosegundos (cuatrillónésimas de segundo), así que estudiar las propiedades de los electrones y su movimiento es prácticamente imposible.

El experimento del MIT

El Instituto Tecnológico de Massachusetts ha utilizado cerca de un millón de átomos de sodio expuestos a láseres en un estado ultrafrío. Los investigadores manipularon el sistema para que se movieran rápidamente alrededor del láser en círculos como si estuviesen bajo la fuerza de un campo magnético, luego utilizaron un anillo de luz para que simulase el borde del material.

Los átomos se desplazan en línea recta al chocar con el anillo y se mueven en una única dirección, como ocurre con los electrones en el estado de borde. Los investigadores han ido más allá y han colocado obstáculos en su ruta, pero los átomos de sodio no se han desviado.

No hay fricción, no hay desaceleración y no hay fugas ni dispersión de átomos en el resto del sistema. Solo hay un flujo hermoso y controlado, asegura Zwierlein.

El futuro de la energía

Los datos recogidos no se alejan demasiado de las previsiones iniciales, aunque todavía es pronto para que esta tecnología sustituya a los electrones de los superconductores. Sin embargo, este descubrimiento abre nuevas posibilidades para la creación de materiales superconductores más eficientes y sostenibles.

El estudio del MIT es un paso importante hacia la comprensión y aplicación de los superconductores en la energía y la tecnología. La nube de átomos de sodio ultrafríos puede ser la clave para revolucionar la forma en que producimos y consumimos energía.

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