Superconductividad: la resistencia
es inútil
Cristóbal Pérez-Castejón y David Sánchez
Hoy en día, la palabra "superconductividad" tiene muchos puntos
en común con lo que en otros tiempos fue la búsqueda del
santo grial. Por superconductividad entendemos una propiedad de determinados
materiales que por debajo de una temperatura crítica no ofrecen
resistencia a la corriente eléctrica. En estas condiciones son capaces
de transportar la energía eléctrica sin perdidas... o generar
campos magnéticos inmensos. Las ventajas de este fenómeno
son evidentes: el 15% o el 20% de nuestra factura de la luz corresponde
a energía disipada en los cables de distribución. Puesto
que la superconductividad se descubrió a principios de siglo...
¿cómo es posible que todos nuestros cables no estén
construidos mediante estos materiales? La respuesta es sencilla pero desagradable:
muchas veces el fenómeno sólo aparece a temperaturas bajísimas,
mas frías en ocasiones que las que podemos encontrar sobre la superficie
de Plutón. Estas temperaturas sólo pueden conseguirse mediante
gases raros, como el helio líquido o sistemas de refrigeración
caros y complicados. La batalla en la que estamos inmersos hoy en día
es precisamente el cómo subir el umbral de esa temperatura crítica
hasta valores mas asequibles y solucionar de paso los otros problemas que
han ido apareciendo en el largo camino que los superconductores han tenido
que recorrer hasta el momento actual...
Un fenómeno del siglo XX
La superconductividad fue descubierta en 1911 por el físico holandés
Heike Kamerlingh Onnes. Había estado trabajando en el comportamiento
de la materia a baja temperatura (de hecho fue el primero en conseguir
helio liquido), cuando observó que el mercurio transmitía
la electricidad sin pérdidas por debajo de 4,2 K (-269 °C).
Las malas lenguas cuentan que el hallazgo tuvo lugar cuando Onnes pidió
a un alumno que midiera la resistencia eléctrica del mercurio. El
alumno regresó con la noticia de que la resistencia del metal desaparecía
misteriosamente cuando la temperatura de la muestra alcanzaba los 4,2 K...
a lo que Onnes replicó ordenándole que volviera al laboratorio
a encontrar el "error" que había cometido. Tras repetir varias veces
la experiencia llegaron a la conclusión de que habían realizado
un descubrimiento histórico: Onnes recibió el Nobel de física
en 1913. En años posteriores se encontraron muchos más materiales
que poseían esta propiedad cuando se les enfriaba por debajo de
un cierto punto crítico, la llamada
temperatura de transición.
La desaparición de la resistencia eléctrica no es la única
propiedad asombrosa de los superconductores: su comportamiento frente a
los campos magnéticos también resulta fascinante. En 1933
Walther Meissner y R. Ochsenfeld descubrieron que un campo magnético
aplicado a un superconductor es expulsado completamente del interior de
este por debajo de su temperatura de transición superconductora.
En su honor este efecto se conoce hoy en día como efecto Meissner
y es el responsable de la fotografía típica que todos asociamos
con superconductividad: la de un pequeño disco de material flotando
libremente en el aire por encima de un imán.
La explicación del fenómeno demostró pronto ser
extraordinariamente escurridiza. En un principio se pensó que puesto
que la resistencia eléctrica desaparecía, el material se
comportaría como un conductor perfecto. Pero el experimento de Meissner
echó abajo esa hipótesis: el superconductor no cumplía
lo que predecía la teoría clásica de los fenómenos
eléctricos y magnéticos (las ecuaciones del físico
escocés James C. Maxwell) para un material de estas características.
En 1935 F. y H. London desarrollaron una teoría fenomenología
de la superconductividad, es decir, estudiaron cómo ocurren las
cosas en un superconductor, pero no el porqué. El primer intento
serio de dar una explicación de lo que ocurría en las entrañas
de un superconductor se debe a Frölich en 1950, el cual se basó
en unos experimentos de la época que pusieron de manifiesto que
la temperatura de transición tenia mucho que ver con la masa de
los iones del material. Gracias a estos trabajos, fue abriéndose
paso la idea de que la superconductividad era una fase distinta de la materia,
una manifestación a escala microscópica de la extraña
teoría cuántica. Pero hubo que esperar hasta 1957, cuando
Bardeen, Cooper y Schrieffer desarrollaron la teoría que mejor explica
la superconductividad, conocida en su honor como teoría BCS (por
la que recibieron el Nobel en 1972).
Se seguía buscando como subir más y más la temperatura
de transición, utilizando principalmente aleaciones de metales más
o menos exóticos. En la década de los 60 se experimentaron
con mezclas de niobio/estaño y niobio/titanio que permitieron llevar
a cabo las primeras aplicaciones comerciales de la superconductividad.
En 1962, Josephson, predijo la unión que lleva su nombre (y que
posteriormente fue confirmada experimentalmente), un dispositivo que permite
la medida extremadamente precisa de campos magnéticos. También
tuvieron que pasar 11 años antes de que Josephson recibiera el Nobel
por sus trabajos.
Y así estaban las cosas (aplicaciones escasas y muy especializadas)
hasta 1985. En diciembre de ese año, Muller y Bednorz (ganadores
del Nobel de Física en 1987) describieron una nueva cerámica,
un oxido de bario/lantano/cobre en la que la superconductividad aparecía
a la asombrosa temperatura (para la época) de 35 K : casi el doble
de lo que se había conseguido hasta entonces. Y en 1987 el gran
bombazo: Maw-Kuen Wu y Paul C. W. Chu descubrieron una cerámica
de oxido de itrio, bario y cobre (YBCO) que era superconductora a 93 grados
Kelvin. Esto significaba que estos materiales podían refrigerarse
con nitrógeno liquido, que tiene un precio sensiblemente inferior
al de la cerveza: hasta los refrigeradores de laboratorio mas pequeños
podían enfriarlos por debajo de la temperatura de transición.
Por todo el mundo, los científicos se convirtieron en alfareros:
ya se han descubierto centenares de cerámicas con temperaturas de
transición cada vez más y más altas. Hoy en día
disponemos de superconductores con una temperatura crítica de -109º
centígrados, que puede conseguirse con refrigeradores de aire industriales
y hay experimentos que han encontrado efectos superconductores a
-23º centígrados: una temperatura normal en muchos puntos de
la superficie de nuestro planeta.
¡Los electrones se atraen!
Hay un viejo chiste entre los físicos teóricos que resume
su modo de trabajar. Pregunta: ¿Cómo explicaría un
físico teórico el movimiento de una vaca?". Repuesta: "Consideraría
primero que es esférica y de masa despreciable". De igual modo,
para estudiar un metal, suponen que es infinito, que los átomos
que se disponen de forma perfectamente periódica formando una red
cristalina y que los electrones se mueven a sus anchas por todo el sistema.
Este modelo simple e irreal, que recibe el nombre de gas de Fermi (por
el físico italiano Enrico Fermi, que concibió una imagen
similar de los núcleos atómicos), paradójicamente
da unos resultados excelentes a la hora de describir las propiedades básicas
de cualquier metal. Sin embargo, desprecia, entre otras muchas cosas, la
interacción que hay entre el gas de electrones y los iones de la
red.
Los iones no están fijos en sus posiciones, sino que vibran alrededor
de ellas. Es válido visualizarlos como pequeñas bolitas enganchadas
a sus vecinas mas próximas mediante muelles. Las fuerzas restauradoras
que crean los muelles sobre un ion cuando este se mueve un poco de su posición
hacen que vibre y que esta vibración se propague por todo el cristal.
Ahora bien, como estamos en una escala microscópica (de menos de
una millonésima de un milímetro), debemos estudiar el problema
desde el punto de vista cuántico. La teoría cuántica
afirma que estas ondas no pueden tener una energía cualquiera. La
energía esta cuantizada en paquetes llamados fonones. Frölich
estudió que pasaba cuando un electrón libre de un metal interaccionaba
con un fonón. Llego a la conclusión de que la superconductividad
tenía mucho que ver con dicha interacción, ya que la temperatura
de transición estaba ligada con la masa de los iones de la red.
Apoyándose en el trabajo de Frölich, los físicos
Bardeen, Cooper y Schrieffer, trabajaron en una teoría completa
de la superconductividad, descubriendo el mecanismo microscópico
que daba lugar a que un metal se volviera superconductor: un electrón
interactúa con un fonón, deformando la zona de la red cercana;
un segundo electrón ve entonces que la red esta deformada y se ajusta
para que su energía siga siendo mínima. Esta interacción
indirecta entre los dos electrones mediada por los fonones provoca, en
determinadas circunstancias, que los dos electrones se atraigan entre si,
superando la natural repulsión que sufren y formando un par ligado.
Por encima de la temperatura de transición, hay poquísimos
pares de electrones que están ligados. Pero, por debajo, hay una
transformación entera del sistema que genera muchos pares de estos,
es decir, el metal sufre una transformación de fase.
Los experimentos sugieren que los superconductores clásicos tienen
una zona de energías electrónicas prohibidas, denominada
gap. En los metales ordinarios, las cargas pueden moverse libremente
y se aceleran en presencia de un campo eléctrico. Por debajo de
la temperatura crítica, a los pares de electrones de un superconductor
les esta prohibido por las leyes de la mecánica cuántica
desplazarse por encima de un cierto valor de la velocidad. El gran triunfo
de la teoría BCS fue probar que ese gap era una consecuencia directa
de la formación de los pares de electrones. Es más, fue posible
demostrar que todas las propiedades físicas de un superconductor
se podían escribir en función del tamaño del gap.
Este hecho prueba el porqué un superconductor es un estado tan estable.
Efectivamente, si aplicáis un campo magnético a un superconductor,
necesitareís que aquel sea bastante grande para que los electrones
ganen mucha energía y puedan saltar la zona prohibida. De esta manera,
los pares se rompen y desaparece la superconductividad.
Subiendo la temperatura: las cerámicas superconductoras
Aunque hoy en día no se conoce con certeza el mecanismo que produce
la superconductividad en las cerámicas superconductoras, parece
ser que, a diferencia de los superconductores clásicos, la forma
concreta en que se disponen los átomos del cristal representa un
papel muy importante en la aparición del fenómeno. La mayoría
de estas cerámicas son conductoras por encima de su punto de transición,
debido a las peculiaridades del enlace entre los átomos de cobre
y oxigeno que forman el núcleo (cuprato) de su composición.
Estos átomos se disponen en forma de capas alternas dentro del material,
permitiendo que un cierto número de electrones puedan desplazarse
entre los mismos sin resistencia alguna. Todavía no esta muy claro
el porqué son superconductores estos materiales aunque la opinión
más generalizada es que este fenómeno está muy relacionado
con el magnetismo. En la cerámica descubierta por Bednorz y Muller
se ha observado que, por encima de la temperatura crítica, exhibe
un forma particular de magnetismo. Pero, por debajo de la temperatura de
transición, se modifica la estructura cristalina (u ordenamiento
de los átomos), destruyendo el magnetismo y el material se vuelve
superconductor
Los descubrimientos asociados a estos materiales han desbocado la carrera
por la alta temperatura: el brillo del grial, el superconductor de temperatura
ambiente, deslumbra los ojos de muchos. Pero los obstáculos son
todavía enormes. Uno de los mas importantes apareció apenas
se empezaron a estudiar las propiedades de estos materiales dentro de un
campo magnético. La teoría básica del comportamiento
de un superconductor respecto a un campo magnético externo fue descrita
por el físico ruso Alexei A. Abrikosov en los años cincuenta.
De acuerdo con esta teoría, basada en los trabajos de Ginzburg y
Landau, un superconductor convencional presenta tres estados magnéticos
diferentes. En el primero, llamado estado Meissner, el campo magnético
es expulsado casi completamente del interior de material. Apenas penetran
en el superconductor las líneas de campo del imán aparecen
unas corrientes superficiales que generan un campo magnético propio
que las repelen. Si continuamos aumentando la intensidad del campo magnético
aplicado, el mismo consigue por fin abrirse paso a través del superconductor.
Pero en una primera fase lo hace en forma de líneas de campo discretas,
pequeños "agujeros" formados por material normal en medio del material
superconductor. Las corrientes superficiales del estado anterior circulan
alrededor de estas agujeros por los que pasan la líneas de fuerza
del imán: de aquí les viene el nombre de vórtices
por el que se les conoce. En un superconductor clásico los vórtices
están organizados siguiendo una red triangular regular. En el tercer
estado, si el campo aumenta por encima de un valor critico los núcleos
de vórtices se amontonan hasta que todo el material se comporta
como un metal normal y desaparece el efecto superconductor. Los problemas
aparecieron cuando se descubrió que los maravillosos superconductores
de alta temperatura no seguían este modelo: al aplicarles un campo
de unas diez teslas (20000 veces la intensidad del campo magnético
terrestre) la resistencia del material no solo no disminuía... ¡sino
que en ocasiones se hacia cien veces superior a la del cobre! La razón
se descubrió pronto: los vórtices en las cerámicas
superconductoras no permanecen fijos en una estructura triangular rígida,
sino que se funden en un estado parecido al líquido, en el que los
vórtices se van desplazando caóticamente. Puesto que cada
vórtice esta constituido por una corriente eléctrica que
circula alrededor de un núcleo de materia normal no superconductora,
al aplicar una corriente eléctrica adicional a la muestra esta se
suma a la corriente que circula a un lado del vórtice y se resta
a la del otro. Como resultado se produce una fuerza que actual sobre la
línea de vórtice semejante a la que aparece en el ala de
un avión y que se conoce como fuerza de Magnus. Si las líneas
de vórtices se mueven debido a esta fuerza gastaran energía
de la corriente y aparecerá una resistencia eléctrica, que
es precisamente lo que intentábamos evitar. Hoy en día se
trabaja intensamente para solucionar este problema. Una de las estrategias
que mas éxito ha tenido ha sido la de fijar los vórtices
mediante impurezas astutamente colocadas (dopaje): de esta forma consigue
equipararse su comportamiento al de un superconductor clásico, al
impedir el desplazamiento de los vórtices y el que este movimiento
extraiga energía de la corriente suministrada.
El segundo gran obstáculo que apareció es que las cerámicas
superconductoras sólo conseguían transmitir una cantidad
limitada de electricidad sin ofrecer resistencia, debido a la estructura
en capas del material: si las capas no se alinean perfectamente los electrones
chocan contra la frontera de la región desalineada y se frenan.
Este problema se ve empeorado en presencia de un campo magnético.
Una estrategia exitosa en este campo ha consistido en alinear las capas
de cuprato cuidadosamente, a fin de reducir al mínimo las discontinuidades.
Para ello se depositan capas micrométricas de material sobre substratos
bien alineados, utilizando las mismas técnicas que se emplean para
la fabricación de circuitos integrados. La combinación de
estas dos tecnologías ha conseguido resultados espectaculares: actualmente
se manejan densidades de corriente sobre un YCBO del orden de un millón
de amperios por centímetro cuadrado, que descienden a 400.000 en
un campo de 9 teslas... mientras que al principio el YCBO solo permitía
el paso de 10 amperios por centímetro cuadrado y perdía toda
conductividad en un campo de 0,01 tesla. Estos valores de conductividad
ya son comparables a los de los superconductores tradicionales.
El ultimo gran inconveniente que presentan las cerámicas superconductoras
es precisamente ese: que son cerámicas. ¿Os imagináis
intentando enrollar un plato hasta formar un canuto, o estirándolo
en un hilo de 1 kilometro de longitud?. El YCBO y sus parientes son cerámicas,
frágiles y difíciles de manufacturar en forma de cable. También
se ha propuesto varias soluciones a este problema. En una de ellas, se
introduce el polvo a partir del que se obtiene la cerámica en el
interior de un tubo de plata, que se enrolla y prensa en cables. Después
simplemente se cuece este material en una atmósfera de oxigeno para
conseguir el superconductor: el resultado puede vérselas con corrientes
del orden de 35000 amperios por centímetro cuadrado a la temperatura
del nitrógeno liquido. La otra solución ya la hemos comentado
más arriba: crear una capa de cerámica sobre un soporte flexible
lo bastante gruesa como para conducir una gran cantidad de corriente y
lo bastante fina como para ser doblada sin problemas. Después de
todo, la resistencia aparece cuando al doblarse se producen desalineamientos
en las hileras de granos superconductores: al utilizar un soporte cristalino,
los granos del superconductor se orientan perfectamente en la dirección
de los cristales... al tiempo que son capaces de flexionarse junto con
la base sobre la que se encuentran. Gracias a esta técnica se han
producido muestras de YCBO sobre circonio estabilizado capaces de transportar
corrientes como las que comentábamos en el párrafo anterior.
Y los superconductores: ¿para que sirven?
Si algún día los superconductores de temperatura ambiente
llaman a nuestra puerta nos veremos inmersos en una revolución tecnología
sin precedentes. Pero aunque no lo hagan, ya existen muchos equipos que
utilizan la superconductividad en su funcionamiento. A continuación
daremos un repaso a las aplicaciones mas espectaculares de este fenómeno.
-
El SQUID o dispositivo superconductor de interferencia cuántica,
fue una de las primeras aplicaciones comerciales de la superconductividad.
Basado en las uniones Josephson, son captadores magnéticos extraordinariamente
sensibles que permiten medir campos magnéticos y tensiones eléctricas
increíblemente débiles, con una resolución del orden
del picovoltio, una billonésima de voltio. Los SQUID llevan utilizándose
ininterrumpidamente desde los años 60 en multitud de aplicaciones:
detección súper precisa de las señales eléctricas
del cerebro y el corazón, comprobación no destructiva de
tuberías y puentes (la fatiga del metal produce una firma magnética
peculiar), paleomagnetismo, sensores geológicos para prospecciones
petrolíferas, equipos militares de detección de sumergibles
y un largo etcétera.
-
Aparatos de formación de imágenes por resonancia magnética,
más conocidos como RMN. Con esta técnica se coloca una sustancia
en un campo magnético intenso que modifica el spin de los núcleos
de determinados iones. Después, se somete a la muestra a una onda
de radio que reorienta los núcleos. Al desaparecer la excitación
se libera un pulso de energía que proporciona información
sobre la estructura molecular de la sustancia... y que puede transformarse
en una imagen mediante técnicas informáticas. El RMN es una
herramienta casi indispensable para la formación de imágenes
del cerebro, y con el advenimiento de los superconductores de alta temperatura
podrá convertirse en una maquina mucho mas pequeña y barata:
los superconductores clásicos enfriados por helio requieren
voluminosos y delicados equipos de refrigeración. En cambio, el
nitrógeno liquido es sencillísimo de producir y utilizar.
-
Ordenadores mas rápidos. Otra aplicación de las uniones Josephson
es la posibilidad de fabricar transistores basados en ellas. Estos circuitos
podrían activarse y desactivarse muy rápidamente con un consumo
de potencia mínimo. En teoría, un ordenador basado en el
efecto Josephson sería 50 veces más rápido que uno
convencional, aunque hasta hoy no ha sido construido debido a problemas
de fiabilidad, de interfaces y a la dificultad de competir con un adversario
tan poderoso como los circuitos de silicio (muchísimo mas económicos
y sencillos de utilizar).
-
¿Necesita usted un campo magnético inmenso?: no lo dude,
ponga un superconductor en su vida. En todas aquellas aplicaciones en que
sean necesarios campos de una intensidad enorme, los superconductores clásicos
no tienen rival. La forma mas evidente de crear un campo magnético
es mediante una bobina de cable enrollado, que al ser atravesada por una
corriente eléctrica crea un campo directamente proporcional a la
intensidad de la misma. Pero el campo máximo que podemos generar
no es muy grande, ya que al incrementar la corriente los cables comienzan
a calentarse peligrosamente debido a la resistencia eléctrica. Con
los superconductores no pasa esto: su resistencia es cero y pueden producir
campos magnéticos altísimos. La aplicación típica
en este caso son los aceleradores de partículas como el Tevatron
del Fermilab en EE.UU. con una capacidad de un teraelectrón voltio
(TeV), equivalente a un billón de voltios.
-
Los imanes basados en superconductores de alta temperatura todavía
están lejos de estos márgenes... aunque ya se pueden conseguir
imanes de cerámicas superconductoras que pueden generar un campo
de dos teslas, cinco veces mayor que el que se puede conseguir con un imán
permanente. Estos imanes se utilizan por ejemplo en los trenes de alta
velocidad sobre cojín magnético (MAGLEV). Los trenes tipo
SED (suspensión electrodinámica) japoneses pueden desplazarse
de 320 a 500 Km/h mediante imanes superconductores que inducen corrientes
en las bobinas conductoras de las guías. Esta interacción
eleva al vehículo unos 15 cm del suelo, como si fuera un avión
en vuelo rasante. A menos de 100 Km/h, este vehículo circula sobre
ruedas como un tren convencional.
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Transporte de energía mediante cables eléctricos, transformadores
de corriente y conmutadores de potencia. De este modo se podría
reducir el recibo de la luz al compensarse el importante porcentaje de
energía eléctrica que se disipa en forma de calor debido
a la resistencia eléctrica. También podrían utilizarse
como limitadores de corriente, proporcionándonos un voltaje mas
estable. Hace poco, el Departamento de Energía de Estados Unidos
ha anunciado el primer proyecto de uso comercial a gran escala de los superconductores
de alta temperatura. Se pretenden instalar cables superconductores de unos
130 metros en una subestación eléctrica de Detroit. Se sustituirán
los cables de cobre de tal manera que la nueva instalación albergara
una capacidad tres veces mayor (24000 voltios). Sin embargo, el principal
inconveniente para que esta prueba se generalice es el alto coste, ya que
se han presupuestado unos 5,5 millones de dólares.
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Almacenamiento de energía mediante superconductores magnéticos
de almacenamiento de energía (SMES). Este sistema consiste en "cargar"
una bobina superconductora de electricidad y luego cerrarla formando un
anillo. La corriente teóricamente circularía sin perdidas,
y cuando hubiera que utilizarla bastaría con abrirla y extraer la
cantidad necesaria. Este sistema se ha propuesto, por ejemplo, para el
almacenamiento de energía en vehículos eléctricos.
-
Combinación de corrientes y magnetismo para la generación
de potencia y trabajo, como motores y generadores eléctricos muchísimo
mas eficientes.
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Investigación espacial. En el espacio, protegidos de la luz solar,
es fácil conseguir temperaturas dentro del rango funcional de los
superconductores de alta temperatura. En este aspecto la NASA ha financiado
diferentes estudios sobre sensores y elementos de actuación electromecánicos
con vistas a su utilización en naves espaciales...
Los superconductores en la ciencia ficción
Podría pensarse que una tecnología tan absolutamente
innovadora como la superconductividad habría sido ampliamente utilizada
en la ciencia ficción... pero en la práctica no es así.
Por supuesto, obras en las que se comenta que tal o cual cachivache utilizan
dispositivos superconductores no son raras. Pero si lo que se pide es que
la superconductividad sea un elemento decisivo de la trama prácticamente
pueden contarse con los dedos de una mano... y sobran dedos. Debido a esto
se aprecian mejor obras como el relato "Cruzada", de Arthur C. Clarke.
En un mundo situado entre dos galaxias, a una temperatura por debajo del
punto de licuefacción del helio, aparece una inteligencia basada
en la superconductividad. Una inteligencia que no ve con buenos ojos a
las inteligencias orgánicas, moviéndose en ambientes de alta
temperatura y que mantienen esclavizadas a las pobres computadoras y decide
iniciar su propia cruzada liberadora...
Otro libro emblemático en el que la superconductividad juega
un papel importante es "Mundo Anillo" y especialmente su continuación
"Los Ingenieros de Mundo Anillo", de Larry Niven. El colapso de la sociedad
del fabuloso Mundo Anillo vino propiciado por una degeneración de
los sistemas electrónicos y de generación de energía...
debido a la contaminación por un hongo de los superconductores que
utilizaban. Teniendo en cuenta que la novela fue escrita en 1970, demuestra
una notable capacidad de anticipación en la utilización de
superconductores de temperatura ambiente.
En la misma linea, la civilización alienígena de "La paja
en el ojo de Dios", de Niven y Pournelle tiene uno de sus pilares en la
existencia de superconductores que funcionan a temperaturas biológicas...
e incluso pueden ser utilizados como pintura. Aparecen también algún
que otro tipo de material exóticos, como por ejemplo superconductores
de calor o superfricción.
La superconductividad en cuanto a mecanismo para la generación
de enormes campos electromagnéticos es utilizada por Gregory Benford
en su relato "Efectos Relativistas", en el que se describe con todo lujo
de detalles la estructura y el funcionamiento de una nave estatocolectora...
que utiliza superconductores de alta temperatura para la generación
de las fuerzas hidrodinámicas que actúan como colector de
materia para el motor de la nave. Esta misma tecnología se utiliza
también en "Tau Cero", de Poul Anderson, aunque aquí empleando
superconductores clásicos refrigerados por helio.
Otro elementos de la ciencia ficción en los que la superconductividad
no es un lujo son los ascensores espaciales. En efecto, en un ascensor
son necesarios superconductores para el transporte de energía (las
perdidas en un cable de 36.000 Km podrían resultar impresionantes),
para mover los vagones del sistema de transporte (por medio de un acelerador
lineal, semejante a los trenes MAGLEV a los que hicimos referencia mas
arriba) o incluso para el acoplamiento del cable: en "Marte Rojo", de Kim
Stanley Robinson se utiliza un enlace dinámico de tipo electromagnético
en el que los campos implicados requieren sin duda alguna el uso de superconductores...
Los dispositivos de interferencia cuántica o SQUID son descritos
magistralmente por William Gibson en su clásico relato "Johnny Mnemónico"
(del que partió la película del mismo nombre). En este cuento
aparece un delfín, veterano de guerra, dotado de un dispositivo
SQUID (en la nefasta traducción del cuento "calamar") para la detección
de minas y submarinos enemigos... que también puede ser utilizado
para leer la clave implantada en el cerebro de un correo cargado con información
altamente reservada y peligrosa. Estos dispositivos también aparecen
en la película "Días Extraños", donde un dispositivo
SQUID con superconductores de temperatura ambiente se utiliza para grabar
y reproducir digitalmente experiencias personales directamente desde el
cerebro humano... dando lugar a un productivo mercado negro de sexo, sensaciones
y emociones.
Por ultimo, en el relato "Armaja Das" de Joe Haldeman aparecen ordenadores
superavanzados que utilizan superconductores clásicos (mercurio
refrigerado por helio) en su CPU: al final resultan ser tan sumamente avanzados
que son sensibles a las maldiciones y el mundo acaba por destruirse por
su culpa.
Pobre bagaje de relatos para una tecnología tan sumamente interesante
dentro del género...
Conclusión
El fenómeno de la superconductividad ya forma parte integrante
de nuestras vidas. La resonancia magnética nuclear no habría
podido desarrollarse sin su ayuda y constituye un auxiliar indispensable
en la investigación científica y tecnológica. El que
consiga o no convertirse en un producto de gran consumo depende exclusivamente
de los resultados de la investigación sobre superconductores a temperatura
ambiente. En cualquier caso, es evidente que estos materiales supondrán
en un futuro inmediato un elemento sumamente importante en nuestra civilización:
la era de las tecnologías mas allá de la resistencia eléctrica
parece encontrarse, en estos momentos, a la vuelta de la esquina.