En una carrera llena de promesas y retractaciones, el campo de los superconductores ha sido un escenario lleno de intrigas y expectativas. Pero una nueva esperanza ha surgido en este terreno con el compuesto LK-99, una combinación de minerales que podría conducir a la fabricación de superconductores a temperatura ambiente y presión ambiental. Es un avance cautivador que podría marcar un cambio significativo en múltiples industrias.
El hallazgo del LK-99
Descubrimiento y verificación inicial
Investigadores coreanos presentaron por primera vez el hallazgo del compuesto LK-99, cuya existencia ha sido confirmada preliminarmente por dos fuentes separadas, incluyendo un equipo de investigación en China que publicó un video como prueba. La comunidad científica se encuentra en un estado de expectación y curiosidad.
Composición y fabricación
El LK-99 es el resultado de combinar lanarkita (Pb₂SO₅) y fosfuro de cobre (Cu₃P), en un proceso de síntesis sólida de cuatro días. Lo sorprendente de este compuesto es que permite a los electrones viajar sin resistencia en áreas muy específicas, aunque el proceso actual resulta en cantidades bajas del material.
Potencial y aplicaciones
Computación y tecnología
La capacidad de conducir electricidad sin pérdidas puede tener un gran impacto en la eficiencia de la computación, desde CPUs convencionales hasta supercomputadores, eliminando pérdidas de energía en forma de calor y mejorando el rendimiento.
Transporte y energía
El campo de los superconductores no se limita a la tecnología informática. Su aplicación podría extenderse a trenes maglev, reactores de fusión y más, optimizando la eficiencia y la sostenibilidad energética.
Desafíos y escasez de material
A pesar de las esperanzadoras características del LK-99, la fabricación actual resulta en cantidades relativamente bajas del material. La esperanza radica en futuras mejoras que puedan incrementar la cantidad producida.
Estudio realizado
En el estudio indican que en el reciente informe sobre la posible superconductividad a temperatura ambiente en apatita con sustitución de cobre (conocida como ‘LK99’) ha reavivado el interés en comprender qué materiales y mecanismos pueden permitir la superconductividad a alta temperatura. Mediante cálculos de teoría funcional de la densidad en apatita de fosfato de plomo sustituida por cobre, se han identificado bandas planas aisladas correlacionadas en el nivel de Fermi, una firma común en las familias ya establecidas de superconductores con altas temperaturas de transición.
El estudio ilumina el origen de estas bandas aisladas como resultado de una distorsión estructural inducida por los iones de cobre y una onda de densidad de carga quiral de los pares solitarios de plomo. Estos resultados sugieren que un modelo de dos bandas mínimas podría abarcar gran parte de la física de baja energía en este sistema. La investigación también discute las implicaciones de estos resultados en la posible superconductividad en apatita dopada con cobre.
Por otro lado, el informe destaca los grandes avances en la comprensión de los superconductores de alta temperatura y el descubrimiento de nuevos ejemplos. A pesar de estos avances, la búsqueda de una superconductividad a temperatura ambiente y presión ambiental sigue siendo un desafío, y la búsqueda en nuevos sistemas de materiales es una ruta prometedora para encontrar nuevas clases de superconductores de alta temperatura. La presentación de la ‘LK99’ motiva la necesidad de una comprensión exhaustiva de las relaciones estructura-propiedad en estos compuestos.
Este descubrimiento es un paso cautivador en un campo que ha sido notoriamente esquivo. No se trata de una revolución, pero sí de un avance significativo que podría conducir a desarrollos importantes en el futuro. La historia del LK-99 no está escrita todavía, y los próximos capítulos dependerán de la validación adicional, la innovación en el proceso de fabricación, y la exploración continua de sus aplicaciones potenciales.
Más información en Tom’s Hardware.