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PROGRAMA INSTITUCIONAL DE FORMACIÓN DE INVESTIGADORES (PIFI) REVISIÓN DE AVANCES RECIENTES EN APLICCIONES TECNOLÓGICAS DE SUPERCONDUCTORES DE ALTA TEMPERATURA CRÍTICA Clave del proyecto: 20060940 Director de proyecto: DR. AMADO FRANCISCO GARCÍA RUIZ Estudiantes del PIFI: CARLOS ALBERTO MALDONADO ALBOR ERNESTO RÍOS MENDEZ Fecha de inicio: 15/02/06 Fecha de culminación: 30/01/07 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS

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PROGRAMA INSTITUCIONAL DE FORMACIÓN DE INVESTIGADORES (PIFI)

REVISIÓN DE AVANCES RECIENTES EN APLICCIONES TECNOLÓGICAS DE SUPERCONDUCTORES DE ALTA

TEMPERATURA CRÍTICA

Clave del proyecto: 20060940

Director de proyecto:

DR. AMADO FRANCISCO GARCÍA RUIZ

Estudiantes del PIFI: CARLOS ALBERTO MALDONADO ALBOR

ERNESTO RÍOS MENDEZ

Fecha de inicio: 15/02/06

Fecha de culminación: 30/01/07

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA

Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS

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Resumen. Conocida desde principios del siglo pasado (1911), la superconductividad en algunos materiales alcanzó gran relevancia a partir de 1986 cuando se descubrieron materiales que se vuelven superconductores a temperaturas fácilmente alcanzables usando nitrógeno líquido como refrigerante. Estos materiales, óxidos cerámicos en su gran mayoría y que se conocen como superconductores de alta Tc (Temperatura crítica), hicieron abrigar enormes espectativas en dos vertientes, la primera, abrieron la posibilidad de diseñar, en tanto la teoría no muestre su imposibilidad, materiales que pudieran ser superconductores a temperatura ambiente, o muy cerca de ésta; la segunda, el desarrollo de aplicaciones tecnológicas avanzadas con mayores eficiencias que las conocidas hasta ahora: pequeñas bobinas almacenadoras de gigantescas cantidades de energía, transporte levitado de alta eficiencia, construcción de circuitos integrados de muy altas velocidades de proceso y muy bajas disipación y pérdida de energía, etc., y ahora, aunado al espectacular desarrollo de la nanotecnológia, el diseño y fabricación de estos sistemas en tamaños nanométricos para sistemas muy pequeños y sofisticados (complejos). No obstante, el avance en el conocimiento de la superconductividad y el incremento de las temperaturas críticas no resultó tan vertiginoso como se esperaba, la explicación teórica de dicho fenómeno y el desarrollo de mecanismos de preparación de tales materiales con mayor temperatura crítica, se han visto obligados a esperar mejores tiempos. Mientras tanto, muchos desarrollos tecnológicos se han intentados con los materiales ya conocidos y la descripción de sus características debe encontrarse en la literatura reciente sobre el tema. Consideramos de importancia hacer una revisión de ella y rescatar para su divulgación muchas de esas aplicaciones. Esta búsqueda y revisión que se propone permitirá a algunos estudiantes entrar en contacto con la literatura científica y tecnológica sobre el tema, así como interesarlos para que se involucren en la investigación científica básica conectada con aplicaciones tecnológicas avanzadas. Permitirá también tener un documento que concentre los desarrollos logrados hasta ahora en dicho campo, y nos pondrá al tanto de lo que se construye en el mundo. La presente monografía, en versión preliminar, presenta algunos de los resultados obtenidos.

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ÍNDICEÍNDICEÍNDICEÍNDICE

1. Introducción...................................................................................…………… 2. La Superconductividad.... …………………………………………………………

3. Trenes Levitados Magnéticamente...…..…………………………………….......

4. Espectroscopia por Resonancia Magnética Nuclear……………………………

5. Cables superconductores…………………………………………………………

6. Resultados y conclusiones………………………………………………………..

7. Bibliografía………………………………………………………………………….

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1. 1. 1. 1. INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN Desde que el hombre pisó la Tierra ha hecho enormes esfuerzos por conocer y adaptar los fenómenos de la naturaleza para su conveniencia. Es así que a través del tiempo numerosos descubrimientos han tenido lugar en el seno de la ciencia. El siglo XX es uno de los siglos donde más esplendor y apoyo ha tenido la ciencia debido a sus innumerables aplicaciones y ventajas en la vida cotidiana de los seres humanos. Podemos hablar acerca de la atinada invención de la computadora en las actividades diarias de los seres humanos, o los aviones, así como de los automóviles para facilitar el transporte a grandes distancias, sin olvidar el desarrollo de los cohetes espaciales que han permitido a la humanidad llegar a lugares inimaginables en los confines del sistema solar. Son tantos los inventos y descubrimientos que sería demasiado abundante mencionarlos en detalle. Sin embargo, hablaremos de un tema relativamente nuevo, un descubrimiento que vino a revolucionar algunas ideas acerca de los fenómenos relacionados con el electromagnetismo y que sin duda es uno de los más fascinantes y esperanzadores para muchos aspectos científicos y cotidianos para la humanidad; nos referimos por supuesto a la superconductividad. La hipótesis central de este trabajo es que existen recientes desarrollos tecnológicos que usan materiales superconductores de alta temperatura crítica, el propósito es buscarlos en la literatura del tema y divulgarlos. La presente monografía, sin ser acabada y sin agotar la búsqueda, presenta algunos de los desarrollos encontrados.

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2. LA SUPERCONDUCTIVIDADLA SUPERCONDUCTIVIDADLA SUPERCONDUCTIVIDADLA SUPERCONDUCTIVIDAD El descubrimiento de la superconductividad ésta íntimamente ligado con el interés de los físicos del siglo XIX en licuar todos los gases conocidos en aquella época. Era bien sabido que la mayoría de los gases sólo podrían licuarse a temperaturas por debajo de los cero grados centígrados. Los físicos se interesaban en esto ya que la licuefacción de los gases permitiría estudiar los fenómenos que se presentan en los materiales a temperaturas muy bajas. En el año de 1845, Michael Faraday, de la Royal Institución de Londres, pudo perfeccionar una técnica para licuar gases que 23 años antes había encontrado en forma accidental. Sin embargo, esta técnica no resultaba útil en la licuefacción del helio (He), del hidrógeno (H2) ni del oxígeno (O2), del nitrógeno (N2 ) del metano (CH4), del monóxido de carbono (CO) ni del óxido nítrico (NO), que eran los únicos gases que faltaban por licuar de todos los que se conocían en aquella época y, en consecuencia, tampoco el aire había sido licuado. Sin embargo, para 1877 el francés Luis Cailletet fue el primero en licuar oxígeno (90.2 °K ó -182.96 °C) y realizar expe rimentos que mostraron la posibilidad de licuar el aire, que a la postre dieron origen al método que permitió licuar de manera sencilla y adecuada el helio. En ese mismo año, el suizo Raoul Pictet pudo también licuar el oxígeno. Para 1898, James Dejar, de la Royal Institution de Londres, pudo licuar hidrógeno que tiene una temperatura de ebullición de 20.8 °K. Fue diez años después, en 1908, cuando Heike Kamerlingh Onnes pudo, por primera vez en el mundo, obtener helio líquido (temperatura de ebullición de 4.22 °K). Este logro se realizó en la Universidad de Leyden, Holanda y abrió paso a Kamerlingh Onnes para su descubrimiento de la superconductividad. Con el helio líquido Onnes pudo ya disponer de un baño térmico a muy bajas temperaturas y se dispuso a investigar las propiedades de la materia a esas temperaturas. Seleccionó como objeto de sus investigaciones a bajas temperaturas la resistividad eléctrica de los metales. Mediante la experimentación, Onnes se dispuso a averiguar cuál era la verdadera variación de la resistividad con la temperatura. Para el primer experimento seleccionó el mercurio como metal a estudiar, porque era el que con más pureza podía obtenerse en esa época. Cuando observó que la resistividad eléctrica del mercurio a una temperatura inferior a 4.22 °K era menor, por un factor de 10-11, que su valor correspondiente a una temperatura de 4.22 °K, pensó que había comprobado la hipótesis que se había formulado en aquel tiempo, acerca de que si la temperatura desciende, la resistividad también descendería, es decir:

R � T Posteriores investigaciones llevaron a Kamerlingh Onnes a la conclusión de que la resistividad del mercurio no disminuía de manera proporcional y continua, sino que desaparecía muy abruptamente a una temperatura de 4.15 °K. Pronto Kamerlingh Onnes se dio cuenta de que había descubierto un nuevo estado físico del mercurio, y en general de la materia, donde no existía resistividad eléctrica. A éste nuevo estado lo llamó Estado Superconductor.

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Posteriormente, en el año de 1913, Kamerlingh Onnes recibió el premio Nóbel de Física por su descubrimiento de la superconductividad. ¿Qué es la Superconductividad? La superconductividad es la capacidad intrínseca que poseen ciertos materiales para perder su resistividad eléctrica cuando son llevados a temperaturas muy bajas. Al decir que los materiales pierden su resistividad nos referimos a que normalmente todo conductor tiene la característica de presentar cierta oposición al paso de una corriente eléctrica (la cual está constituida de partículas cargadas llamadas electrones). Esta oposición se manifiesta a nivel atómico por la dispersión que sufren los electrones en el conductor debido a las vibraciones térmicas de los átomos que componen a este último, así como a la presencia de impurezas en el material de que está compuesto. Todo esto contribuye a que los electrones se desvíen de su camino y pierdan parte de su energía. La pérdida de energía se manifiesta en forma de calor, y es proporcional al cuadrado de la corriente eléctrica. Sin embargo, en un superconductor estos mecanismos de dispersión son insuficientes para interrumpir el movimiento hacia adelante de los electrones superconductores y por tanto la resistencia, como fuente de pérdida de energía, es eliminada. Este fenómeno lo podemos explicar de la siguiente manera: Un metal cristalino tiene iones y electrones. Los iones son los átomos, inicialmente neutros, del elemento en cuestión pero desprovistos de sus electrones más exteriores, de tal manera que el resto, esto es, el núcleo y los demás electrones que permanecieron ligados, constituyen los iones en el metal, quedando de manera implícita el saber que los iones tienen carga positiva. La estructura del metal (que es un conjunto de iones positivos que presentan repulsiones de tipo coulombiano) permanece estable debido a que los electrones que cada átomo cedió para formar el metal, son compartidos por todos los iones. De esta manera, los electrones pueden viajar con cierta libertad por el metal a través de los iones positivos. Diversas observaciones y estudios en todos los materiales superconductores indican que en su caso la corriente eléctrica está conformada por pares de electrones; es decir que ya no son partículas individuales las que recorren el conductor, sino que hay un mecanismo que hace que estas partículas, que normalmente se repelen ya que poseen la misma carga, queden ligadas. Es precisamente esta energía de ligadura la que le permite a los electrones superar los obstáculos que normalmente provocarían su dispersión. Esto sucede debido a que el electrón superconductor al pasar cerca de un núcleo atómico (iones con carga positiva) lo atrae, generando momentáneamente una región de carga positiva alrededor de él; se forma así un canal que permite que otro electrón (con

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carga negativa) sea atraído y se forme el par (llamado Par de Cooper ⊗), de esta manera, el núcleo del átomo actúa como mediador en esta interrelación de atracción entre dos electrones. Ver la Fig. 1.

Figura 1. Representación grafica de la teoría del Par de Cooper

Todos los materiales superconductores (metales y cerámicos) tienen una temperatura llamada temperatura de transición ó temperatura crítica (Tc), debajo de la cual presentan el fenómeno de la superconductividad. Cuando la temperatura sube por arriba de la de transición, el material adquiere suficiente energía térmica para que las vibraciones en su estructura rompan los pares, y por tanto vuelve a aparecer la resistencia eléctrica. El Efecto Meissner-Oschenfeld Además de presentarse el fenómeno que produce la pérdida de la resistividad eléctrica en los superconductores, también se presenta un fenómeno muy interesante relacionado con el campo magnético del superconductor, hablamos del llamado Efecto Meissner-Oschenfeld. En 1933, Walter Meissner y Robert Oschenfeld encontraron experimentalmente que un superconductor se comporta de manera tal que nunca permite que exista un campo de inducción magnética en su interior. Es decir, no permite que un campo de inducción magnética penetre en su interior o bien que lo expulsa. El campo magnético en el interior de un superconductor no sólo está congelado, sino que vale siempre cero.

Esto sucede debido a que se presenta un fenómeno llamado diamagnetismo . El diamagnetismo es una propiedad de los materiales que consiste en repeler los campos magnéticos, tanto en el polo norte como en el sur. El fenómeno del diamagnetismo fue

⊗ El desarrollo de la teoría del Par de Cooper constituyó el paso teórico que abrió el camino hacia la teoría microscópica de la superconductividad dada por Bardeen, Cooper y Schrieffer (Teoría BCS) en 1957. Esta teoría les valió a los científicos el premio Nóbel en 1972.

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descubierto y nominado así por primera vez en Septiembre de 1845 por Michael Faraday.

Generalmente, el diamagnetismo se explica por la circulación de los electrones en los orbítales doblemente ocupados. Como en un cable de un material conductor, la circulación de los electrones se produce en el sentido en el que el campo magnético que generan se opone al campo aplicado, generando una repulsión (efecto Hall). Por este mismo mecanismo, los superconductores presentan un diamagnetismo extraordinariamente alto.

Para observar, medir y registrar la respuesta diamagnética característica de un material superconductor se requiere de un magnetómetro (Fig. 2) que registra la susceptibilidad magnética del material en función de la temperatura y detecta su cambio al pasar por la temperatura crítica Tc. El equipo es sensible y detecta, por medio de la inducción magnética provocada por la muestra, que es captada por un par de bobinas detectoras conectadas en oposición usando el llamado equilibrio dinámico a cero de medición. La señal así captada es filtrada, comparada y amplificada por medio de la muy sensible técnica de amplificación por amarre (lock in). Durante la medición la muestra es sometida gradualmente a una disminución de temperatura para registrar su cambio de estado magnético, la respuesta es plasmada en gráficas.

Una consecuencia inmediata de lo anterior es que el estado de magnetización del material que pasa por la transición superconductora no depende de los pasos que se hayan seguido al establecer el campo magnético. Esta consecuencia marca también la diferencia fundamental entre lo que es un conductor perfecto y lo que es un superconductor. Por conductor perfecto, entendemos un material cuya resistencia eléctrica es igual a cero. En tanto que “un superconductor, además de presentar resistencia cero, presenta también el efecto Meissner-Oschenfeld”. En otras palabras, en un conductor perfecto, el campo magnético tiene un valor constante, es decir, está congelado en su interior, pero no necesariamente vale cero; y como ya se mencionó, en un superconductor el campo magnético no sólo esta congelado, sino que vale siempre cero. Podemos demostrar de manera experimental la aparición del efecto Meissner-Oschenfeld al colocar una muestra superconductora (la llamada 1-2-3, de irio, bario y cobre) inmersa en nitrógeno líquido en un recipiente, y colocar un imán sobre esta muestra; de esta manera observamos (Fig. 3) que el imán “levita” ó “flota” sobre la muestra superconductora a causa de las fuerzas magnéticas antes mencionadas (expulsión del campo magnético del superconductor).

Figura 2. Magnetómetro

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Sin embargo el estado superconductor no es un estado completamente estable, ya que, poco tiempo después de haber descubierto la superconductividad, Kamerlingh Onnes constató que existen diversas formas de destruirla. Una de ellas es aumentando la temperatura. Cuando al superconductor se le calienta por encima de la temperatura crítica (Tc), que es característica de cada material, pierde sus propiedades superconductoras. Otra forma de revertir el fenómeno es cuando aplicamos el máximo campo magnético y la mayor corriente eléctrica que un superconductor puede soportar; a estos se les llamó campo crítico y corriente crítica, respectivamente.

Para entender de una manera más clara este comportamiento observemos la ilustración de la Fig. 4:

Figura 3. Demostración del Efecto Meissner-Oschenfeld

Figura 4.

(a) En una esfera superconductora, el campo magnético es expulsado del material (efecto Meissner-Oschenfeld).

(b) Si el campo magnético se incrementa más allá del campo crítico (Hc) penetra en el material y destruye la superconductividad.

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El Efecto Josephson Otro fenómeno interesante y de gran aplicación tecnológica que sucede en los superconductores es el Efecto Josephson (Fig. 5), que está basado en otro fenómeno que recibe el nombre de Efecto Túnel. Fue en 1962 cuando el físico inglés Bryan J. Josephson predijo, basándose en la teoría BCS que la corriente eléctrica podría fluir entre dos materiales superconductores incluso si estos están separados por un óxido (material dieléctrico), (este efecto de túnel es hoy conocido como el Efecto Josephson).

Figura 5. Representación del efecto Josephson

Cerámicas Superconductoras La palabra Cerámico deriva del griego Keramike, que significa “Keramos = arcilla” refiriéndose al "Arte de fabricar toda clase de objetos fabricados en barro", mezclándose con arcilla y otros componentes sometidos a un proceso de cocción. Los materiales cerámicos son materiales inorgánicos constituidos por elementos metálicos y no metálicos enlazados mediante enlaces iónicos y/o covalentes o una combinación de ambos, esto varía considerablemente, debido a las diferencias en los enlaces y combinaciones. Los materiales cerámicos poseen las siguientes características:

- Son muy duros y frágiles - Buenos aislantes eléctricos a temperatura ambiente - Buenos aislantes térmicos - Con temperaturas de fusión altas - Presentan estructuras cristalinas complejas - Son estables (en la mayoría de los medios más agresivos) Los materiales cerámicos son prácticamente indestructibles a diferencia de otros materiales resistentes al calor y no se maltratan con el agua.

En 1957, por primera vez, el científico soviético Abrikosov publicó un estudio teórico en el que señalaba que podía haber otra clase de superconductores con propiedades diferentes a los estudiados experimentalmente hasta entonces.

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Los materiales superconductores conocidos hasta ahora se dividen en Tipo I (Superconductores Suaves) y Tipo II (Superconductores Duros) , de acuerdo a sí la expulsión del campo magnético es en un solo paso y en conjunción con la caída de la resistividad a cero, o bien si existe una región transitoria en que paulatinamente el campo magnético va desvaneciéndose dentro del superconductor. Ejemplos de superconductores del Tipo I son los metales elementales como Mercurio, Estaño, Titanio, Zinc, Galio, Cadmio, Indio. Ejemplos de superconductores del Tipo II lo son el Niobio y todos los fabricados por el hombre, incluyendo los cerámicos de alta temperatura crítica.

Como ya se mencionó, los superconductores cerámicos pertenecen a la clase de superconductores denominados Tipo II ó Superconductores Duros y estos presentan elevados valores para el campo magnético crítico, así como para la temperatura critica.

El físico estadounidense de origen alemán B. Matthias se dedicó a la búsqueda de estos nuevos superconductores. Gracias a su intuición física y a su profundo conocimiento de los materiales, pudo desarrollar aleaciones y compuestos superconductores con grandes campos y corrientes críticas y aumentar las temperaturas críticas, aunque éstas nunca llegaron a ser muy altas. Los trabajos de Matthias llevaron en 1973 al desarrollo de un material compuesto por niobio (Nb) y germanio (Ge), cuya fórmula química es Nb3Ge, con una temperatura crítica de 23 °K.

A principios de la década del 80 el descubrimiento de nuevos materiales superconductores denominados "fermiones pesados" llamó la atención de los físicos, más por el interés académico que presentan que por sus posibles aplicaciones tecnológicas.

Finalmente, en enero de 1986 dos físicos alemanes, investigadores del IBM Research Laboratory que trabajan en Zurich, Suiza, K. Alex Müller y J. Georg Bednorz, encontraron que un material compuesto por lantano (La), bario (Ba), cobre (Cu) y oxígeno (O), cuya fórmula química es La2-x Bax CuO (en la que x es variable) se hace superconductor a los 35 °K. Este avance constituyó un nuevo record que super aba la temperatura crítica de 23 °K del Nb 3Ge. Este trabajo les valió a ambos investigadores el premio Nóbel de Física en 1987.

Casi inmediatamente después del anuncio del descubrimiento de Müller y Bednorz, muchos grupos de científicos en el mundo se lanzaron a tratar de obtener temperaturas de transición más altas. Uno de los grupos más exitosos ha sido el de los doctores Paul Chu y Maw-Kuen Wu, de la universidad de Houston, unos de los primeros en darse cuenta de la importancia del descubrimiento de Müller y Bednorz y que se dedicaron de lleno a la investigación de este tipo de materiales. Pronto encontraron que la temperatura crítica podía ser aumentada a 57 °K aplicando presión al material. Tanto la magnitud del cambio en Tc como el hecho de que aumentara con la presión aplicada eran anormales si se comparan con los superconductores conocidos con anterioridad a estos nuevos materiales. Con esto en mente Chu y sus colaboradores empezaron a buscar maneras de simular una “presión interna” en estos materiales reemplazando el lantano (La) con iones parecidos como el de itrio (Y). A finales de febrero de 1987, Chu anunció que había encontrado un compuesto que tenía una temperatura de transición al estado superconductor mayor de 90 °K (-183 °C). La composición de este material está dada por la fórmula YBa2Cu3Ox (el “123”) . Esa temperatura representaba haber sobrepasado el punto de ebullición del nitrógeno líquido, lo cual abría la puerta al desarrollo de una

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nueva y más accesible tecnología de dispositivos superconductores por la relativamente simple disponibilidad de nitrógeno líquido. Las propiedades superconductoras del compuesto de itrio (Y), bario (Ba) y cobre (Cu) (conocido como el 1-2-3, por su composición YBa2Cu3Ox) dependen críticamente de la cantidad y ordenamiento de oxígeno, que a su vez, depende de los detalles del proceso para su obtención. Presentamos a continuación dos estructuras del superconductor YBa2Cu3Ox: en la Fig. 6, la estructura de la izquierda corresponde al óxido con un menor contenido de oxígeno (de fórmula YBa2Cu3O6) y que no es un superconductor. A la derecha tenemos la misma estructura con tan sólo algo más de oxígeno añadido y que corresponde a la fórmula del óxido superconductor YBa2Cu3O7. Esa pequeña diferencia de composición da lugar a un cambio radical en la propiedad de la superconductividad.

Figura 6. Dibujos en perspectiva de las estructuras de YBa2Cu3O6 (aislante) y YBa2Cu3O7 (superconductor).

Las pequeñas esferas amarillas son iones Y3+, las esferas naranjas mas grandes son iones Ba

2+. Las esferas

azules pequeñas átomos de cobre y las esferas rojas pequeñas, iones de oxígeno O2- . La celda unidad se

muestra en amarillo. Las pirámides azules representan los iones de cobre activos rodeados de cinco iones óxido

O2- . Las barritas azules representan enlaces entre iones cobre e iones O

2-.

Después del YBa2Cu3Ox se han descubierto nuevos óxidos de cobre superconductores, más complejos y con temperaturas críticas más altas. En orden de aparición podemos mencionar una familia completa de óxidos de cobre con bismuto (Bi), otra a base de cobre y talio (Tl) y finalmente la serie de óxidos de cobre y mercurio (Hg). En 1993 se logró alcanzar una Tc de 140 °K (-133 °C) con el óxido Ca2Ba2Cu2HgO8, que está compuesto por calcio (Ca), bario (Ba), cobre (Cu), mercurio (Hg) y oxígeno (O); éste es el record de la temperatura crítica más alta que hasta hoy se ha logrado (2006).

YBa2Cu3O7 YBa2Cu3O6

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Se presenta a continuación (Fig. 7) una representación de la estructura molecular del superconductor Ca2Ba2Cu2HgO8, así como del óxido CaBa2Cu2HgO6 (que no es superconductor) para efectos de comparación.

Figura 7. Dibujos en perspectiva de las estructuras de CaBa2Cu2HgO6 y Ca2Ba2Cu2HgO8 (Tc =140K). Las

pequeñas esferas blancas son iones Ca2+, las esferas naranjas más grandes son iones Ba

2+. Las esferas azules

átomos de cobre, las esferas color violeta pequeñas representan átomos de Mercurio y las esferas rojas iones

óxido O2- . La celda unidad se muestra en amarillo. Las pirámides azules representan los iones de cobre activos

rodeados de cinco iones óxido O2- . Las barras verdes son enlaces entre iones Hg e iones óxido.

Ca2Ba2Cu2HgO8 CaBa2Cu2HgO6

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Para ilustrar la evolución de la temperatura crítica de superconductividad en los materiales desarrollados desde el descubrimiento del fenómeno, se presenta a continuación (Fig. 8) una gráfica que muestra dicho progreso.

Figura 8. Evolución de la temperatura crítica de superconductividad a partir del descubrimiento del fenómeno.

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3. TRENESTRENESTRENESTRENES LEVITADOS MAGNÉTICAMENTE LEVITADOS MAGNÉTICAMENTE LEVITADOS MAGNÉTICAMENTE LEVITADOS MAGNÉTICAMENTE Una de las aplicaciones de la superconductividad, específicamente de la levitación magnética (debido al efecto Meissner-Oschenfeld) se presenta en un medio de transporte como un tren que suprime en su totalidad la fricción existente entre el tren y las vigas, ya que “flota” sobre un riel magnético. Estos trenes tienen la capacidad de viajar a velocidades de aproximadamente 550 Km/h⊗ debido a que no se presenta, como ya dijimos, la fricción entre el tren y los rieles, lo cual lo hace un proyecto de transporte sumamente atractivo en un panorama de ganancias para los empresarios y tiempos de llegada para la población en general, así como también comodidad y seguridad. Uno de estos trenes, el The Yamanashi MLX01-1 MagLev Train (Fig. 9), existe en Japón y se pretende construir estos trenes en países desarrollados como Estados Unidos de América, Alemania y China en los próximos años.

El principio para construir este tipo de trenes es la “Levitación” de imanes o electroimanes. Hay, esencialmente, dos métodos posibles para conseguir la levitación. Uno corresponde a la utilización de un sistema atractivo y el otro a un sistema repulsivo.

� Sistema atractivo: Es sabido que la fuerza magnética entre un material ferromagnético colocado en el seno de un campo magnético y la fuente que genera al campo magnético es siempre de atracción. El peso del vehículo es sostenido por esta fuerza atractiva. Las características esenciales de este sistema son:

1) A causa de la presencia de material ferromagnético, el campo magnético

necesario puede ser generado por electroimanes convencionales hechos de metales normales.

⊗ El The Yamanashi MLX01-1 MagLev Train alcanzó el record histórico de 581 Km/h en la línea de pruebas de Yamanashi en Diciembre de 2003

Figura 9. The Yamanashi MLX01-1 MagLev

Train en Japón

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2) El uso de electroimanes de metal normal requiere de una pequeña brecha de

alrededor de 1 cm entre el material ferromagnético y los electroimanes. Aun con un diseño óptimo, utilizando metal normal, el costo es mucho menor cuando se utilizan electroimanes superconductores.

3) La fuerza magnética aumenta cuando la brecha se hace más pequeña y

disminuye cuando aumenta, lo cual significa que este sistema es inherentemente inestable y es necesario, para lograr su estabilización, que tenga un mecanismo de retroalimentación que le permita regular la corriente y, por tanto, la fuerza atractiva.

Aunque este sistema es posible y factible de llevar a la aplicación, presenta al menos dos desventajas cuando se trata de velocidades superiores a 250 Km/h. La primera es la pequeña brecha en la cual debe operar. Una razón fundamental por la que el tren convencional de ruedas y rieles no puede viajar a velocidades superiores a 300 Km/h es porque su posición vertical tiene que ser mantenida dentro de una variación no mayor de 2 mm sobre una distancia de 10 metros. La segunda razón es porque el sistema es intrínsecamente inestable con respecto al movimiento vertical. Estas dos desventajas, si bien no hacen imposible la operación a alta velocidad, si requieren una gran cantidad de energía eléctrica para lograr mantener una brecha del tamaño adecuado para velocidades mayores que 250 Km/h. Lo que podemos sugerir es que los electroimanes de metal normal sean sustituidos por electroimanes superconductores y hacer posible, con ellos, una brecha de mucho mayor tamaño. La contraparte de este beneficio radica en la dificultad para controlar las corrientes necesarias para estabilizar la posición vertical.

� Sistema repulsivo: Este sistema funciona como una aplicación de la ley de Lenz

de inducción de corrientes eléctricas al tener campos magnéticos que varían con el tiempo en cuyo seno existe una espiral de material conductor. El campo magnético que genera la corriente inducida da lugar a un campo magnético que tiene una polaridad opuesta al campo magnético original creándose una repulsión entre ambos campos magnéticos.

Un aspecto importante en este sistema es la disipación de energía que se da en el conductor. Es una pérdida por la resistencia eléctrica del material conductor. Esta disipación depende de la frecuencia de excitación y tiene un máximo para un cierto valor de la frecuencia. Sin embargo, tiende a cero conforme la frecuencia de excitación crece hacia valores más grandes. La característica más importante del sistema repulsivo, en lo que se refiere a transportación masiva, es la utilización de electroimanes superconductores para proporcionar los campos magnéticos requeridos. Los electroimanes superconductores hacen posible generar un campo magnético intenso en un volumen grande y esto tiene profundos efectos en el diseño del sistema. Los puntos sobresalientes del sistema son:

1) La brecha entre los electroimanes y el material conductor puede ser, al menos de un orden de magnitud mayor que para el caso atractivo. Esto es de mucha importancia en el diseño y operación de vehículos de alta velocidad.

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2) Un campo magnético intenso, generado sobre un gran volumen por los electroimanes superconductores, puede incorporarse fácilmente a un mecanismo de propulsión, y de esta manera tenemos que los mecanismos de suspensión (o levitación) y los de propulsión son compatibles.

A pesar de que Estados Unidos de América y otros países desarrollados continúan investigando intensamente y desarrollando tecnología para fabricar trenes “levitados” magnéticamente, sólo se han podido construir dos trenes capaces de cumplir con los requerimientos necesarios para convertirse en un medio de transporte seguro y eficaz, por supuesto, hablamos del The Yamanashi MLX01-1 MagLev Train, construido en Japón, así como un diseño alemán que sustituyó en 1979 los electroimanes superconductores por otros convencionales.⊗ Por lo tanto, describiremos el funcionamiento, características, componentes y demandas del tren construido en Japón, con el fin de proporcionar un panorama actual acerca de esta novedosa tecnología.

The Yamanashi MLX01The Yamanashi MLX01The Yamanashi MLX01The Yamanashi MLX01----1 MagLev Train1 MagLev Train1 MagLev Train1 MagLev Train El llamado The Yamanashi MLX01-1 MagLev Train fue creado por el “Instituto de Investigación Técnico Ferroviario” (RTRI) en Japón y debe su nombre a la conjunción de los aspectos en que fue desarrollada: “Yamanashi” es la línea de pruebas (Fig. 10) en las que se llevan a cabo los estudios de este tren, tiene una extensión de 18.4 Km y fue abierta el 3 de Abril de 1997; “MLX01-1” es número de modelo del tren; “MagLev” son siglas que significan Levitación Magnética; “Train” que significa tren.

Figura 10. Imagen de la línea de

pruebas Yamanashi en Japón

⊗ Los electroimanes Japoneses son capaces de proporcionar potentes campos magnéticos con un consumo de electricidad mínimo. Los costos que los Japoneses se ahorran en electricidad los Alemanes se lo ahorran en equipos de refrigeración criogénicos.

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Las dimensiones y características generales del tren se muestran en la siguiente tabla:

Dimensiones del Vagón (m)

Largo x Ancho x Alto

Número de Vagones Construidos

Capacidad de Pasajeros

Coche Principal: 28.0 x 2.90 x 3.32 Vagón Intermedio Estándar: 21.6 x 2.90 x 3.32 Vagón Intermedio Largo: 24.3 x 2.90 x 3.32

Coche Principal: 5 Vagón Intermedio Estándar: 2 Vagón Intermedio Largo: 2

Vagón Intermedio Largo: 68

Bobina Superconductora (Bobina SC)

Fuerza Magnetomotriz (KA) x poles x rows

Máxima Velocidad

(Km/h)

Tiempo de Construcción

700 x 4 x 2 581 1996 - 2002

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El principio de funcionamiento de este tren es el sistema MagLev (Magnéticamente Levitado), el cual se compone a su vez, de un Sistema de Propulsión, un Sistema de Levitación y un Sistema de Dirección entre los imanes superconductores del tren y las bobinas de la vía.

• Sistema de Propulsión: Los imanes superconductores (con polaridades norte y sur) se encuentran arreglados alternativamente en el tren. Debido al paso de corriente eléctrica a través de las bobinas propulsoras enclavadas en los rieles, se produce un campo magnético (polos norte y sur), así, el tren es propulsado hacia delante por la fuerza atractiva de polos opuestos y la fuerza repulsiva de polos iguales que actúan entre las bobinas en los rieles y los imanes superconductores empotrados en los vehículos.

• Sistema de Levitación: Las bobinas para la levitación y la dirección se encuentran arregladas a lo largo de la vía en forma de “ocho”.

Cuando los imanes superconductores en el vehículo pasan entre las bobinas a altas velocidades la corriente fluye (circula) por las bobinas de la levitación y la dirección, produciendo una fuerza electromagnética, es decir, una fuerza repulsiva que empuja al tren hacia arriba y una fuerza atractiva que tira de él hacia arriba en el efecto, levitando el tren entero.

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• Sistema de Dirección: Las bobinas en los lados opuestos de las vías se atan juntas con alambre para proporcionar un efecto de amortiguamiento electrónico. Si el tren se desviara del centro, su posición sería corregida automáticamente por la fuerza atractiva creada respecto al lado desde el cual se alejó y por la fuerza repulsiva creada respecto al lado hacia el cual se movió.

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4. ESESESESPECTROSCOPIA POR RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEARPECTROSCOPIA POR RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEARPECTROSCOPIA POR RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEARPECTROSCOPIA POR RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR Otra aplicación de la superconductividad se presenta en el campo de la medicina, con una técnica relativamente nueva que permite obtener imágenes del organismo y que recibe el nombre de Espectroscopia por Resonancia Magnética Nuclear. Para entender sustancialmente todo lo referente a esta tecnología primeramente explicaremos el concepto de espectroscopia, posteriormente el concepto de resonancia magnética nuclear y finalmente realizaremos una síntesis de estos conceptos. EspectroscopiaEspectroscopiaEspectroscopiaEspectroscopia La espectroscopia es una rama de la óptica que estudia el espectro luminoso de los cuerpos. El análisis espectral en el cual se basa permite detectar la absorción o emisión de radiación electromagnética (luz) de los átomos de cualquier elemento o sustancia (estos estudios o análisis se realizan con la ayuda de la mecánica cuántica).

La espectroscopia se desarrolló a partir de las investigaciones de Isaac Newton con el prisma, con el que comprobó que cualquier haz incidente de luz blanca, no necesariamente procedente del Sol, se descompone en el espectro del arcoiris (del rojo al violeta). Newton tuvo que esforzarse en demostrar que los colores no eran introducidos por el prisma, si no que realmente eran los constituyentes de la luz blanca. Posteriormente, se pudo comprobar que cada color correspondía a un único intervalo de frecuencias o longitudes de onda. En los siglos XVIII y XIX, el prisma usado para descomponer la luz fue reforzado con rendijas y lentes telescópicas con lo cual se consiguió una herramienta más potente y precisa para examinar la luz procedente de distintas fuentes. Fraunhofer utilizó este espectroscopio inicial para descubrir que el espectro de la luz solar (Fig. 11) estaba dividido por una serie de líneas oscuras, cuyas longitudes de onda se calcularon con extremo cuidado. Por el contrario, la luz generada en laboratorio mediante el calentamiento de gases, metales y sales mostraba una serie de líneas estrechas, coloreadas y brillantes sobre un fondo oscuro. La longitud de onda de cada una de estas bandas era característica del elemento químico que había sido calentado. Por entonces, surgió la idea de utilizar estos espectros como huella digital de los elementos observados. A partir de ese momento, se desarrolló una verdadera

industria dedicada exclusivamente a la realización de espectros de todos los elementos y compuestos conocidos. También se descubrió que si se calentaba un elemento lo suficiente (incandescente), producía luz blanca continua, un espectro completo de todos los colores, sin ningún tipo de línea o banda oscura en su espectro. En un experimento, poco tiempo después, se pasó la luz incandescente de espectro continuo por una fina película de un elemento químico elegido que estaba a temperatura menor. El espectro resultante tenía líneas oscuras, idénticas a las que aparecían en el espectro solar, precisamente en las frecuencias donde el elemento químico particular producía sus líneas brillantes cuando

Figura 11. Espectro de luz del Sol

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se calentaba. Es decir, cada elemento emite y absorbe luz a ciertas frecuencias fijas características del mismo. Las líneas oscuras de Fraunhofer, que aparecían en el espectro solar, son el resultado de la absorción de ciertas frecuencias características (que forman parte del espectro continuo de luz emitido por el interior del Sol, mucho más caliente) por los elementos químicos presentes en las capas más exteriores de nuestra estrella. A pesar de ésto, todavía existían dudas, ya que en 1878, en el espectro solar se detectaron líneas que no coincidían con las de ningún elemento conocido. De ello, los astrónomos predijeron la existencia de un elemento nuevo, llamado helio. En 1895 se descubrió el helio terrestre. Con el descubrimiento del helio y posteriormente con la culminación de los descubrimientos de los elementos químicos naturales en la tabla periódica, la espectroscopia demostró que existen los mismos elementos químicos tanto en la Tierra como en el resto del Universo. Actualmente existen diferentes aplicaciones en el uso de la espectroscopia:

- Espectroscopia astronómica - Espectroscopia de absorción atómica - Espectroscopia infrarroja - Espectroscopia ultravioleta-visible - Espectroscopia por resonancia magnética nuclear

Figura 12. Espectro electromagnético en escala logarítmica.

106 1016 108 1014 1010 1012 1018 1020 1022

Radio TV/FM Radar Calor Infrarrojo Ultravioleta Rayos X Rayos gamma

Hz

Frecuencia Visible

102 100 10-2 10-4 10-6 10-8 10-10 10-12 10-14

1 m 1 mm 1 �m 1 nm 1 pm

Longitud de onda

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Resonancia Magnética Nuclear (RMN) Resonancia Magnética Nuclear (RMN) Resonancia Magnética Nuclear (RMN) Resonancia Magnética Nuclear (RMN) La resonancia magnética nuclear (RMN) es una técnica que permite alinear los campos magnéticos de diferentes átomos en la dirección de un campo magnético externo. La respuesta a este campo externo depende del tipo de núcleos atómicos, por lo que esta herramienta puede utilizarse para obtener información sobre los átomos de diferentes compuestos o elementos. La resonancia magnética nuclear hace uso de las propiedades de resonancia aplicando radiofrecuencias a los átomos o dipolos entre los campos alineados de la muestra de un compuesto o elemento y permite estudiar la información estructural o química de dicha muestra. La resonancia magnética nuclear es utilizada principalmente en aplicaciones médicas, estrictamente en una técnica llamada espectroscopia por resonancia magnética nuclear . Ésta técnica consiste en una exploración radiológica que permite obtener imágenes del organismo de forma incruenta (no invasiva), sin emitir radiación ionizante y en cualquier plano del espacio. Posee la capacidad de diferenciar mejor que cualquier otra prueba de radiología las distintas estructuras anatómicas. La obtención de las imágenes se consigue al introducir un organismo (cuerpo) a una máquina capaz de generar un campo magnético que oscila entre los 0.2 y los 2 Tesla⊗ mediante la utilización de electroimanes superconductores; el intenso campo magnético es capaz de alinear (en la dirección de dicho campo magnético) los protones de los átomos que componen las diferentes sustancias del organismo. Cuando se interrumpe el pulso electromagnético los protones se realinean con el campo magnético, esto produce liberación de energía en forma de señales electromagnéticas que son recogidas por bobinas (antenas) y procesadas por ordenadores (computadoras), las cuales traducen los patrones de estas señales en imágenes (Fig. 13) muy detalladas del cuerpo en las cuales se pueden identificar anomalías que pueden ser utilizadas para un diagnóstico médico. Cada átomo produce una señal electromagnética diferente en función de su densidad y de su contenido en agua, sin embargo, el átomo más abundante y utilizado usualmente en este estudio es el de Hidrógeno. En un estudio de espectroscopia por resonancia magnética nuclear, las imágenes se realizan mediante cortes en tres planos: axial, coronal y sagital, sin necesidad de que el paciente cambie su posición. Las modernas máquinas de resonancia magnética nuclear (Fig. 14) son producto del consistente desarrollo de ordenadores más veloces y con mayor capacidad de almacenamiento, así como el desarrollo de imanes superconductores más potentes y con mayor temperatura de transición (Tc).

⊗ Éste campo magnético es equivalente a 20 mil veces el campo magnético de la Tierra.

Figura 13. Imagen del cerebro humano

obtenida por RMN.

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Figura 14. Máquina de resonancia magnética nuclear

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5. CABLES SUPERCONDUCTORESCABLES SUPERCONDUCTORESCABLES SUPERCONDUCTORESCABLES SUPERCONDUCTORES

Actualmente, un cable superconductor necesita de una cubierta refrigerante a su alrededor para mantenerlo a una temperatura inferior a la temperatura crítica del material que lo forma. Es evidente que si se dispusiera de un superconductor que trabajara a la temperatura ambiente (o mayor) el sistema de refrigeración no sería necesario. Claro que si se tuviera un elemento conductor fabricado con los nuevos materiales cerámicos, el sistema de refrigeración se simplificaría muchísimo en su diseño y disminuiría mucho su costo de fabricación. Nos referimos a los actuales cables superconductores convencionales. Aunque la filosofía del diseño permanecerá con los nuevos materiales cerámicos superconductores. Puede hacerse, a grandes rasgos, una distinción entre las características de los cables superconductores a partir de sus componentes: el aislamiento térmico y el sistema conductor eléctrico. Por otro lado, con respecto a la construcción mecánica, se tienen tres tipos de cables superconductores: 1) Rígidos. El aislamiento y el conductor se fabrican con tubos rígidos. Una de las dificultades principales de este diseño es que la longitud máxima de manufactura transportable es de 20 metros aproximadamente, de lo que resulta un gran número de uniones. Se requieren, además, componentes corrugados para compensar las contracciones térmicas.

Tipo de cable superconductor llamado rígido. Sus componentes son los mismos que los mostrados en las figuras 1) tubo de protección, 2) superaislamiento, 3) vacío, 4) espaciadores, 5) fuelles, 6) nitrógeno líquido, 7) escudo frío, 8) helio líquido, 9) superconductor, 10) aislamiento eléctrico, 11) escudo frío, 12) retorno de helio, 13) tubo de helio y 14) soporte. 2) Semiflexibles. En este caso también el sistema de aislamiento térmico consta de tubos rígidos con componentes corrugados para compensar las contracciones térmicas. Sin embargo, el conductor es flexible y puede consistir de un tubo corrugado, o de alambres doblados en forma helicoidal sobre un soporte cilíndrico hueco. Estos cables superconductores pueden fabricarse en longitudes de 200 a 500 metros y ser transportados en tambores.

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3) Completamente flexibles. En este tipo de cable el aislamiento térmico también es flexible. El cable está construido con tubos corrugados, de manera que no hay problemas con respecto al transporte o a las contracciones térmicas. El conductor puede ser, otra vez, un tubo corrugado o alambre doblado en forma helicoidal.

Cable superconductor del tipo completamente flexible En los tipos de cable rígido y semiflexible todos los conductores pueden acomodarse en una envoltura térmica rígida común, lo que tiene un efecto para evitar pérdidas térmicas. Estos cables han sido utilizados hasta ahora, principalmente, para la construcción de electroimanes de gran intensidad de campo y en pocos casos para líneas de transmisión. Es necesario mencionar que la tecnología de fabricación varía dependiendo de si el cable va a transportar corriente directa o corriente alterna. La diferencia se refiere a la disposición de los superconductores dentro del cable. Sin embargo, el esquema general permanece prácticamente sin cambio. Los materiales más utilizados hasta este momento siguen siendo Nb3Sn y NbTi. Hay que mencionar que las cualidades mecánicas de los nuevos materiales superconductores cerámicos para la fabricación de alambres son muy pobres. Sin embargo, se está trabajando febrilmente en desarrollar una tecnología que permita hacer alambres con los nuevos materiales superconductores cerámicos; ya se están comercializando algunas pequeñas bobinas para diferentes usos, especialmente en las fábricas de componentes electrónicos muy pequeños (de los llamados microchips). Aun hay limitantes Por ahora estos cables son más caros que los convencionales de cobre. Las cintas que se han construido, necesitan de un 70% de plata, ya que ésta es necesaria para

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mantener unidos los diferentes constituyentes del material del cable. Los industriales esperan que los costos bajen cuando más adelante se llegue a una producción en escala. En la actualidad, incluyendo el sistema de refrigeración, el precio es de dos a tres veces superior con relación a un cable de cobre del mismo poder. Pero las investigaciones no se detienen y a comienzos de este año se hizo un asombroso descubrimiento. Se trata del "diborito de magnesio" (MgB2), que adquiere la propiedad de superconductor a una temperatura de 39 grados Kelvin. "Esta es la temperatura más alta a que un material no óxido de cobre, puede adquirir la propiedad de superconducción", señala su descubridor Jun Akimitsu, de la Universidad de Aoyama Akuin en Tokio. El material es barato y fácilmente disponible y no ofrece dificultades para construir con él un cable. Lo que es más importante es que la superconductividad permanece estable aun con altas corrientes o campos magnéticos. Pero aun sin considerar este último avance, los cables superconductores pueden todavía ser una alternativa económica, especialmente cuando los cables convencionales no tienen la capacidad de satisfacer la demanda por corriente. El factor clave es que es más fácil y barato instalarlos en lugar de agregar más cables de cobre. Un cable superconductor puede llevar por lo menos tres veces más poder que el cable de cobre que reemplaza, de modo que un cambio directo aumenta automáticamente el poder. En el ensayo que se hará en Frisbie, Detroit, se reemplazarán los antiguos cables que contienen 8 toneladas de cobre, por tres cables superconductores de 110 kilos. Aun en términos de capacidad, el poder de los nuevos cables supera a los viejos. Su menor peso hace más fácil empujarlos a través de los ductos subterráneos existentes. Con todo hay que reconocer que estos nuevos cables no son perfectos. Un obstáculo es que no logran eliminar totalmente la pérdida de corriente. Es cierto que estos cables superconductores pueden transportar altas corrientes sin afectarse por los campos magnéticos y eliminando a cero la resistencia. Pero ello es cierto sólo cuando transmiten corriente directa. Con la corriente alterna que fluye a través del sistema de distribución, sufren algunas pérdidas de energía. Ello es debido a que el campo magnético creado por la corriente, penetra en regiones específicas el superconductor, creando islas o "vórtices" de conductividad normal. Las variaciones resultantes de los ciclos hacia atrás y adelante de corriente alterna, hacen que se pierda energía en el superconductor mientras ésto ocurre. Los cables de alto voltaje, que transportan corrientes bajas, pierden menos poder, pero en todo caso la pérdida es de 1%. Los nuevos cables pierden sólo un 200-avo de poder, en relación a un cable de cobre equivalente. Los cables de cobre pierden como calor tanta electricidad, que muchas transmisiones y transformadores necesitan ser enfriados haciendo circular aceite, en la misma forma que es necesario hacerlo en un motor de automóvil. Todo esto trae sus propios problemas, siendo frecuentes el fuego y los escapes de aceite. El otro problema que aún queda por mejorar, se refiere a la tecnología de refrigeración necesaria para producir la condición de superconducción en el cable. El suministro de nitrógeno no está aún en uso comercial. Lo que se va a hacer en Frisbie es sólo provisorio. Sin embargo se espera que en el futuro no habrá problema en separar el nitrógeno del aire y licuarlo a un costo razonable. Esto es algo que se ha estado haciendo por décadas y no se ven razones fundamentales que vayan a impedir construir estaciones de refrigeración, instalándose a 500 metros de distancia unas de otras.

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En todo caso, el sistema ya ha comenzado a operar. En Mayo del 2001, en Copenhague, se empezó a enviar energía eléctrica por cables superconductores a 150.000 hogares. Lo mismo se está ensayando en Tokio. Se espera que en un futuro cercano, el Departamento de Energía de Estados Unidos anuncie tres proyectos de superconducción, junto con la construcción de una sub-estación.

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6. RESULTADOS Y CONCLUSIONES.

Hasta aquí, de la búsqueda, se desprende la existencia de un muy lento proceso para aplicar estos novedosos materiales en los diversos campos de la tecnología. En realidad, estos materiales se van integrando poco a poco a los prototipos que ya están diseñados pero que utilizan materiales convencionales. Esta integración, desde luego aporta más y mejores rendimientos a los dispositivos, sin embargo hasta la fecha aún resultan poco rentables pero en estudios prospectivos se ha encontrado que vale la pena invertir en el conocimiento y el desarrollo de estas tecnologías. La sustitución de viejas tecnologías y viejos materiales se hace imprescindible para el futuro ya cercano. Como puede verse en este trabajo, las aplicaciones más difundidas son en el transporte levitado, en la medicina y en la fabricación de cables superconductores que sustituirán a los viejos cables conductores metálicos en sus diferentes aplicaciones, fabricación de bobinas por ejemplo. Lo anterior confirma la hipótesis original del proyecto y realza la importancia que revisten estos nuevos y avanzados materiales. No obstante, este proyecto, que no podemos dar por concluido, pretende escudriñar más la literatura para encontrar aplicaciones recientes más específicas en el campo de la electrónica, la informática y el almacenamiento y ahorro de energía. Esperamos en la segunda etapa tener una monografía más completa para divulgar estos resultados. El impacto, del proyecto y de estas tecnologías, dado que estos desarrollos en cualquier parte del mundo están aún a nivel de laboratorios, prototipos y ensayos, se da en el ámbito de los servicios y beneficios educativos, para tener una mejor comprensión y actualización en el tópico, especialmente para la formación de ingenieros y tecnólogos..

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7. BIBLIOGRAFÍBIBLIOGRAFÍBIBLIOGRAFÍBIBLIOGRAFÍAAAA

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� Perovskite-Type Oxides-The New Approach to High-Tc Superconductivity K. Alex Müller Nobel Lectures, Physics Singapur 1993 Págs. 1081-1990

� Ciencia Hoy

Revista de Divulgación Científica y Tecnológica de la Asociación Ciencia Hoy Volumen 1 - Nº 1 - Diciembre/ Enero 1989 Temas consultados: Superconductores Escrito por: Carlos Balseiro y Francisco de la Cruz; Centro Atómico Bariloche

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