Un vistazo al futuro

(No. 12-Sección 20)

Tal como lo habíamos sugerido en clase, el tema de esta semana serán los superconductores.  Interesantísimos materiales que presentan propiedades que nos hacen soñar con un futuro fantástico en el campo del transporte y la electrónica.  Desde que esta idea apareció por primera vez en 1911, se ha entablado una lucha por domarla y por hacerla de uso práctico en nuestra realidad cotidiana, y tal parece que están a punto de lograrlo.   Las ideas que les sugiero que comenten son: ¿Qué es la superconductividad? ¿Cómo se logra? ¿Qué materiales presentan este comportamiento? ¿Qué avances ha tenido esta idea en los últimos años? ¿Qué posibles aplicaciones puede tener este fenómeno?

Foto tomada de: http://www.neoteo.com/Portals

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"No somos la suma de lo que tenemos, sino la suma de lo que aprendemos. De igual manera, la huella que dejamos no es la suma de lo que tuvimos, sino la suma de lo que enseñamos."
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25 respuestas a Un vistazo al futuro

  1. Stephanie Vargas dijo:

    Bueno, yo encontre informacion sobre las aplicaciones de la superconductividad, enfocándose en las tres mas importantes:

    1) La producción de grandes campos magnéticos. Al decir grandes nos referimos tanto a una gran intensidad del campo magnético como al espacio en el cual se crea el campo.

    2) La fabricación de cables de transmisión de energía. Aunque éstos ya se manufacturan a partir de los superconductores convencionales (no de los nuevos superconductores cerámicos), actualmente no son competitivos comercialmente con respecto a los cables aéreos normales, a menos de que cubran una gran distancia (de cientos de kilómetros). En los casos en que las líneas de transmisión deben ser subterráneas, habría cierta ventaja económica con la utilización de los cables superconductores.

    3) La fabricación de componentes circuitos electrónicos. Estos dispositivos electrónicos fueron ideados originalmente con la intención de utilizar la transición de estado normal a estado superconductor como un interruptor, mas resultaron decepcionantes con respecto a los logros alcanzados por los transistores de películas delgadas y se ha abandonado su uso en este aspecto. Este panorama puede cambiar con el descubrimiento de los nuevos materiales superconductores cerámicos. Cabe mencionar que son de gran interés los dispositivos basados en la utilización del llamado efecto Josephson (que es el efecto de “tunelamiento” conocido por la mecánica cuántica, pero de corriente de superconductividad aun en ausencia de un voltaje aplicado). Resultan superiores a otras tecnologías y tienen un gran campo de aplicación que va desde la detección de señales del infrarrojo lejano que provienen del espacio exterior, hasta pequeñísimos campos magnéticos que se producen en el cerebro humano. También la corriente Josephson a voltaje cero depende fuertemente de un campo magnético aplicado, lo que lleva a la posibilidad de tener un interesante interruptor para circuitos lógicos en las computadoras.

    La aplicación más importante, en cuanto a la cantidad de material empleado, es y será por mucho tiempo la producción de campos magnéticos, que se emplean, principalmente, en los laboratorios de física con fines de investigación, y es común ver pequeños electroimanes superconductores que sirven para producir campos magnéticos con intensidades del orden de 103 Oersted. Dentro de la investigación en el campo de la física, también se utilizan electroimanes superconductores para generar campos magnéticos altamente estables, útiles en los estudios de la resonancia magnética nuclear y la microscopía electrónica de alta resolución. Son muy utilizados en las cámaras de burbujas que sirven para la detección de partículas y que requieren campos magnéticos muy intensos.

    Por otro lado, se espera que los motores y generadores superconductores tendrán enormes consecuencias en lo social y económico, en unos años más, pues para su elaboración se utilizan campos magnéticos intensos. También se desea utilizar electroimanes superconductores para la levitación de trenes de transporte de pasajeros o de carga.

  2. Francisco Quiroa dijo:

    SUPERCONDUCTIVIDAD DE BORDE EN ANILLOS SUPERCONDUCTORES
    MESOSCÓPICOS BAJO DIFERENTES CONDICIONES DE FRONTERA

    En el marco de la teoría de Ginzburg-Landau y en la aproximación lineal, se estudia el
    comportamiento crítico de un anillo superconductor mesoscópico de espesor despreciable, en presencia de un campo magnético aplicado perpendicular al plano del anillo. Especial atención se presta a la influencia de los diferentes materiales que contactan con los bordes internos y externos del superconductor sobre las características del diagrama de fase y de las regiones donde existe el efecto Meissner paramagnético.

    Con los avances relativamente recientes en las técnicas de nanofabricación, se
    ha presentado un resurgimiento en el interés por el estudio del estado superconductor en sistemas mesoscópicos. Un superconductor se encuentra en el régimen mesoscópico cuando las dimensiones de la muestra son comparables a la longitud de coherencia superconductora ξ(T), que caracteriza la variación espacial del módulo del parámetro de orden complejo Ψ(r).

    El trabajo pionero sobre superconductores mesoscópicos fue realizado a principios de los años 60 por Little y Parks [2], quienes midieron el corrimiento de la temperatura crítica Tc(H) de un microcilindro hueco de Sn con paredes muy delgadas, en presencia de un campo magnético axial H. La curva de Tc(H) ex paramagnético (PME), donde la energía de la muestra decrece cuando existe un comportamiento paramagnético para ciertas regiones del diagrama de fase, alternándose con el comportamiento diamagnético convencional. Adicionalmente se observa que el número y extensión de esas regiones paramagnéticas crece con el aumento en el tamaño del hueco para el caso de anillos superconductores mesoscópicos. En esta comunicación se estudia la influencia de las condiciones de frontera en la superconductividad asociada a la existencia de bordes en anillos superconductores mesoscópicos.hibió un comportamiento periódico con el flujo magnético a través del cilindro hueco, con periodo correspondiente a la penetración de un cuanto de flujo superconductor φ 0 = hc 2e . En los últimos años se ha publicado una gran cantidad de artículos en los que se estudian las propiedades superconductoras de muestras mesoscópicas con diversas geometrías, tales como discos, cuadrados, triángulos y anillos. Uno de los efectos
    sobresalientes observados en las muestras superconductoras es el efecto Meissner paramagnético (PME), donde la energía de la muestra decrece cuando existe un
    comportamiento paramagnético para ciertas regiones del diagrama de fase, alternándose con el comportamiento diamagnético convencional. Adicionalmente se observa que el número y extensión de esas regiones paramagnéticas crece con el aumento en el tamaño del hueco para el caso de anillos superconductores mesoscópicos. En esta comunicación se estudia la influencia de las condiciones de frontera en la superconductividad asociada a la existencia de bordes en anillos superconductores mesoscópicos.

    Bibliografía: http://books.google.com.gt/books?id=S2aof-Z5doUC&pg=PA428&dq=superconductores&hl=es&ei=ufLATIK8LoH78Aa7xdjXBg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=2&ved=0CCsQ6AEwAQ#v=onepage&q=superconductores&f=false

    http://revcolfis.org/

    Francisco Quiroa, 10060

  3. Jose Gerardo Aguirre dijo:

    perdon no salen los links de los videos y de las fotos”!! lo siento!

  4. Jose Gerardo Aguirre dijo:

    hola, yo les hablare un poco acerca de propiedades de los superconductores para los trenes del futuro, los cuales son los de mas auge en este tema:

    Una propiedad muy interesante de los superconductores es que al igual que tranportan electricidad a la perfección también pueden “transportar magnetismo” a la perfección puediéndose crear los llamados imanes superconductores que ya tienen muchas aplicaciones en la actualidad aun necesitando mucha energía para ser alimentados. Con estos imanes superconductores se pueden crear fenómenos curiosos tales como la levitación.

    Levitación
    Levitación gracias a la superconductividad.

    Video que muestra como se pierde el efecto superconductor cuando se calienta el material por estar a temperatura ambiente.

    Levitación
    Tren levitando con la bola del mundo al fondo.

    Tren que se mueve gracias a imanes superconductores que lleva en su interior.

    Actualmente hay varias líneas de trenes experimentales en el mundo que utilizan imanes superconductores para moverse, los países más activos en esta ciencia son China, Alemania y Japón. Otro campo en el que se usan tecnologías superconductoras es en el de los aceleradores de partículas, por ejemplo en el LHC se usarán más de veinte kilómetros de este tipo de imanes. Para conseguir que estos imanes funcionen hay que mantenerlos a temperaturas muy bajas, un buen método para conseguirlo es usando hidrógeno o nitrógeno líquido, con el que se estuvo experimentando en el laboratorio de antimateria del CERN.
    HTS es la tecnologia de los Trenes levitantes de 500 kph, computadores ultra rápidos, y una electricidad más barata y más limpia serían apenas el comienzo de su larga e ilustre carrera.
    De hecho, los primeros intentos fueron descorazonadores. El llamado alambre HTS de “primera generación” era relativamente costoso: de 5 a 10 veces el costo del alambre de cobre. Más aún, la cantidad de corriente que podía transportar estaba muy lejos de su potencial: apenas 2 o 3 veces la del cobre, contra un potencial más de 100 veces mayor objeto que ya se puede lograr hoy en dia en japon con el tren mas rapido del mundo (y mas eficiente).

    gracias,

    bibliografia:
    http://ciencia.nasa.gov/science-at-nasa/2003/05feb_superconductor/
    http://www.kirainet.com/superconductividad/

  5. Gabriel Overall, 10109 dijo:

    Holo ChiquNaSO4 y compañeros

    Me di cuenta que muchos tenian solo el origen de la superconductividad pero no realmente su definicion como tal, solo una breve de Pablo Izaguirre por lo que decidi colocar deficiones que encontre de la superconductividad.

    Segun Luis Fernando Magaña Solis la conductividad es: “un estado de la maeria, como lo es el estado liquido o el solido, en el cual no existe resistencia electrica. Esto significa que no hay perdida de energia al pasar la corriende electrica por un material superconductor. Pero no es solo eso, sino que, ademas, no permite que el campo de fuerza de un iman penetre en su interior (esto es lo que se conoce como el efecto de Meissner, el cual lo pueden investigar googoleandolo). Esta combiancion de efectos electricos y magneticos qrecibe el nombre de estado superconductor”

    La superconductividad esta definida por la capacidad esencial que poseen algunos materiales para conducir la corriente eléctrica sin resistencia alguna ni perdida de energía en ciertas condiciones.
    La resistencia de un superconductor desciende a cero cuando el material se enfría a menos de su temperatura critica. Y por eso la superconductividad es un fenómeno de la mecánica cuántica.
    Esta ocurre en varios materiales como los que han sido mencionados por los otros compañeros, así como el estaño, aluminio y muchos otras aleaciones metálicas y algunos semiconductores. La superconductividad no ocurre en metales como el oro y la plata y ni la gran mayoría de los metales ferromagnéticos.

    Los superconductores son materiales, elementos o aleaciones que pierden toda resistencia a temperaturas extremadamente bajas. Estas temperaturas, llamadas temperaturas críticas (Tc), pueden ser obtenidas por medio de refrigeración con Helio o Nitrógeno en estado líquido. Temperaturas cerca del cero absoluto; o sea,
0 grados Kelvin (K).

    y lo primero lo saque de un ensayo el cual no encuento el link pero es de un libro escrito por Luis Fernando Magaña Solis, el libro se llama “Los Superconductores” y esta es una reseña hecha por Julio Cesar Mendez

    http://es.wikipedia.org/wiki/Superconductividad

  6. Hasta ahora, los superconductores han utilizado la temperatura del hidrógeno líquido para hacerse efectivos, como los que utiliza el famoso LHC. Sin embargo, los expertos de la Universidad Autónoma de Barcelona, han conseguido desarrollar un cable de 30 metros de largo que necesita sólo la temperatura del nitrógeno líquido. No es que sea fácil enfriar hasta 195 grados bajo cero pero al menos mejora los 253 grados bajo cero que son necesarios para licuar el hidrógeno.
    El material empleado para construir este cable superconductor se llama BSCCO, un compuesto cerámico basado en el bismuto, el estroncio, el calcio y el cobre, capaz de hacer realidad un récord de potencia en el cable protagonista de este artículo. Los ingenieros catalanes han logrado inyectar 3200 amperios a 24000 voltios. Puede transportar una potencia eléctrica de 110 MVA, unas 5 veces superior a la de un cable convencional de cobre de las mismas dimensiones. Toda una hazaña.

    En estos momentos, investigadores de Corea del Sur, Japón o Dinamarca están llevando a cabo proyectos similares y en Nueva York un cable superconductor ya ha sido conectado a la red eléctrica. Según Sánchez, “la superconducción es el futuro” y no sólo se investiga en el ámbito de la conducción eléctrica sino su aplicación en trenes de levitación magnética e incluso en informática. La tecnología basada en materiales superconductores incrementa también la seguridad y la fiabilidad de las instalaciones de la red de distribución, ya que los transformadores son no inflamables. Además, se pueden instalar limitadores de corriente mucho más rápidos que incrementan el control de la red. Todo un reto el que tienen por delante los científicos con la superconducción.

    http://www.neoteo.com/disenan-cable-electrico-superconductor-de-record.neo

  7. Cristina Del Valle Lau, 09126 dijo:

    Esta vez encontré sobre los científicos han demostrado que un nuevo material hecho a partir de átomos de metal y buckyballs (diminutos moléculas de carbono-60 en forma de una pelota de fútbol) se convierte en un superconductor de alta temperatura cuando está roto. La aplicación reduce la presión de la estructura y vence la repulsión entre los electrones, lo que permite al par eléctrico viajar a través del material sin resistencia.

    Partiendo que el objetivo final es que un superconductor pueda funcionar a temperatura ambiente para eliminar la necesidad de costosos y y grandes sistemas de refrigeración .

    Los expertos han dicho que la ventaja de la investigación de materiales superconductores basados en el carbono es que se puede hacer con diferentes estructuras que alteran sus propiedades y que los componentes activos de otros superconductores de alta temperatura, tales como materiales de óxido de cobre, están siempre dispuestos en un camino. Esta flexibilidad estructural ofrece una nueva manera de ver los mecanismos que conducen a la superconductividad de alta temperatura, ofreciendo una visión más clara de cómo construir superconductores de temperatura más alta.

    para mas info: http://universitam.com/academicos/?p=3015

  8. Juan Pablo dijo:

    HAY MUCHOS MÁS, PERO PARA ESO ESTÁ LA BIBLIOGRAFÍA😀

    1) Aplicaciones biológicas. Se sabe desde hace mucho tiempo que los campos magnéticos intensos afectan el crecimiento de plantas y animales. Así, se han utilizado electroimanes superconductores para generar campos magnéticos intensos y estudiar sus efectos en el crecimiento de plantas y animales y, además, analizar su efecto en el comportamiento de estos últimos.

    2) Aplicaciones químicas. Es un hecho conocido que los campos magnéticos pueden cambiar las reacciones químicas y ser utilizados en la catálisis.

    3) Aplicaciones médicas. Se han aplicado campos magnéticos para arreglar arterias, sacar tumores y para sanar aneurismas sin cirugía. También se estudia la influencia de los campos magnéticos en las funciones vitales del cuerpo humano.

    Bibliografía
    http://www.textoscientificos.com/fisica/superconductividad/electroimanes-superconductores

  9. pablo izaguirre dijo:

    Qqqq tal profe! Esta vez decidí no irme del lleno en uno de los temas a investigar, sino simplemente responder un poco de cada uno de las incógnitas para resolver intrigas que me surgieron en cada una.
    ¿Qué es la superconductividad?
    Capacidad intrínseca que poseen ciertos materiales para conducir corriente eléctrica sin resistencia y pérdida de energía en determinadas condiciones.
    Dato curioso:
    La resistencia de un superconductor, en cambio, desciende bruscamente a cero cuando el material se enfría por debajo de su temperatura crítica. Una corriente eléctrica que fluye en una espiral de cable superconductor puede persistir indefinidamente sin fuente de alimentación.
    Debido a las bajas temperaturas que se necesitan para conseguir la superconductividad, los materiales más comunes se suelen enfriar con helio líquido (el nitrógeno líquido sólo es útil cuando se manejan superconductores de alta temperatura).
    ¿Qué materiales presentan este comportamiento?
    El material de que están hechos, pudiendo ser elementos puros (como el mercurio o el plomo), superconductores orgánicos (si están en forma de fulerenos o nanotubos, lo cual los podría incluir en cierto modo entre los elementos puros, ya que están hechos de carbono), cerámicas (entre las que destacan las del grupo YBCO y el diboruro de magnesio) o aleaciones.
    Entre los avances que encontramos en los cuales se han utilizado los imanes superconductores están: los trenes maglev, máquinas para la resonancia magnética nuclear en hospitales y en el direccionamiento del haz de un acelerador de partículas. También pueden utilizarse para la separación magnética, en donde partículas magnéticas débiles se extraen de un fondo de partículas menos o no magnéticas, como en las industrias de pigmentos.Los superconductores se han utilizado también para hacer circuitos digitales y filtros de radiofrecuencia y microondas para estaciones base de telefonía móvil.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Superconductividad#Obtenci.C3.B3n_de_materiales_superconductores

  10. Maria Jose Pacay dijo:

    MATERIALES METÁLICOS SUPERCONDUCTORES
    En algunos metales aparece un efecto de superconductividad cuando son enfriados a muy baja temperatura. Su resistencia desaparece por debajo de una temperatura crítica que es específica para cada material. Ciertos metales: especialmente aquellos que tienen bajas temperaturas de fusión y son mecánicamente suaves y de fácil obtención en un alto grado de pureza y libres de esfuerzos mecánicos internos o residuales, y así exhiben semejanzas en su comportamiento en el estado superconductor. Estos materiales superconductores reciben el nombre de superconductores de Tipo I. En cambio, el comportamiento de muchas aleaciones y de algunos de los metales impuros complejo e individual, particularmente con respecto a la forma como resultan afectados en el estado superconductor en presencia de un campo eléctrico o magnético. Estos superconductores se denominan superconductores de Tipo II.

    MATERIALES CERÁMICOS SUPERCONDUCTORES
    Existen superconductores cerámicos los cuales son materiales comúnmente denominados como perovskitas. Las perovskitas son óxidos metálicos que exhiben una razón estequiométrica de 3 átomos de oxígeno por cada 2 átomos de metal; son también típicamente mezclas de muchos diferentes metales. Por ejemplo, un caso es el superconductor Y1Ba2Cu3O7, en el cual los metales presentes son el Itrio, Bario y Cobre. Las perovskitas como material cerámico, comparten muchas propiedades con otros cerámicos.

    Bibliografía
    Vélez, L. 1998. Materiales Industriales: Teoría y Aplicaciones. Textos Académicos. Págs. 185.

  11. Cristina Del Valle Lau, 09126 dijo:
  12. Guillermo Chavez 10178 dijo:

    En esta pagina hay un montón de información, se las recomiendo.

    El efecto Meissner

    Si un superconductor se refrigera por debajo de su temperatura crítica en el seno de un campo magnético, el campo rodea al superconductor, pero no penetra en él. Este fenómeno se conoce con el nombre de Efecto Meissner y fue descubierto en 1933. Sin embargo, si el campo magnético es demasiado intenso, el superconductor vuelve a su estado normal incluso estando a una temperatura inferior a su temperatura crítica.

    Tomando como criterio la capacidad de un superconductor para repeler un campo o flujo magnético, es posible clasificar los superconductores en dos tipos. Los superconductores de tipo I son simples metales puros, tales como el plomo o el estaño. Estos repelen el campo magnético hasta que alcanza una determinada intensidad. Esta intensidad se denomina campo crítico, y es distinto para cada superconductor. Una vez que el campo magnético ha alcanzado su valor crítico, el superconductor vuelve a su estado normal perdiendo sus propiedades.

    Los superconductores de tipo II se comportan de una forma ligeramente distinta. Estos superconductores son materiales más complejos, a menudo aleaciones de metales de transición (los metales de transición son un grupo de elementos del Sistema Periódico). En un superconductor tipo II, existe un segundo campo crítico más intenso que el primero. Una vez que el campo magnético ha alcanzado su primer valor crítico, el superconductor ya no repele completamente el campo, pero sigue conduciendo sin ofrecer resistencia. Cuando el campo alcanza un segundo valor crítico, el material presenta resistencia eléctrica. La mayoría de los superconductores de interés actual son de tipo II.

  13. Chapps dijo:

    la superconductividad fue descubierta en 1911 por el fisico holandes Heike Kamerlingh Onnes quien fue uno de los pioneros en desarrollar las tecnicas para enfriar materiales a temperaturas cercanas al llamado cero absoluto. No se tenia el conocimiento de que pudiera sucederle un cambio a un metal, por este trabajo el fisico Onnes recibio el premio Nobel en 1913. Existen dos razones por la que este material llama la atencion. El primero es por que es bastante economico y la segunda es que para los fisicos es un gran desafio tocar el tema de superconductividad.
    Para analizar la transición superconductora debemos determinar cuáles son las partículas involucradas en ella. Sabemos que la superconductividad se manifiesta en metales y que una de las propiedades que la caracteriza es la pérdida de resistencia eléctrica. Como la conducción eléctrica se debe a la existencia de cargas (electrones) que se desplazan entre los átomos del metal, la transición superconductora deberá estar asociada al conjunto de electrones. La temperatura no es un buen amigo de la superconductividad, pues el fenómeno solamente ocurre a temperaturas suficientemente bajas. Esto nos indica que, de ser una transición de fase, la superconductividad será la manifestación de un estado electrónico más ordenado. El paso a ese estado de menor entropía se deberá a la existencia de interacciones entre electrones, puestas en evidencia al alcanzar el material la temperatura crítica.

    Bibliografia
    http://www.cienciahoy.org.ar/hoy01/superconductividad.htm

    10280

  14. mariellars dijo:

    En un laboratorio de Bariloche, Argentina se están realizando estudios de los nuevos superconductores abarca muchos aspectos de la ciencia de materiales. El descubrimiento de las interacciones responsables de que los electrones se conviertan en superconductores a tan altas temperaturas es un enigma en espera de solución.

    En laboratorios del Centro Atómico Bariloche se esta realizando una investigación acerco de el comportamiento de los materias cerámicos a temperaturas superiores a la crítica. La finalidad de esta investigación es obtener respuestas a algunas preguntas como: ¿cuáles son los mecanismos que determinan la conducción eléctrica en el estado normal?; ¿cómo influyen el desorden o los defectos atómicos en la conducción eléctrica?; ¿cómo es la dependencia con la temperatura?; ¿qué influencia tiene cada una de las especies atómicas que constituyen el material en sus diversas propiedades?

    Los investigadores están intentando encontrar alguna correlación entre las propiedades del estado normal y el superconductor, por esa razón están investigando la influencia de la composición química en la resistividad eléctrica y en las características superconductoras. En base a estos estudios han logrado comprobar la importancia de la concentración de oxígeno en la conducción eléctrica y en el comportamiento superconductor.

    Algunos de los resultados que han logrado obtener son:
    • La verificación de que los campos magnéticos necesarios para destruir la superconductividad sobrepasan los centenares de miles de gauss, inducen a concluir que la superconductividad de alta temperatura crítica es muy sensible a la presencia de defectos estructurales.
    • La densidad de electrones superconductores se deprime profundamente e incluso puede anularse en algunas zonas, para recuperarse en las zonas en donde la estructura corresponde a la ideal.

    Sin embargo, constituye un verdadero desafío tecnológico compatibilizar tanto las condiciones necesarias para lograr el estado superconductor con las severas exigencias de las aplicaciones prácticas.

    BIBLIOGRAFÍA
    http://www.cienciahoy.org.ar/hoy01/superconductividad1.htm

    Mariella Romero Silva
    10436

  15. Andrea Boza dijo:

    Hola Chiquin! Bueno, yo encontre algo realmente interesante sobre este tema. Al estar buscando con que informacion podia contribuir para este blog encontre lo siguiente.

    La superconductividad es uno de los descubrimientos más fascinantes de la ciencia del siglo XX. Su gama de aplicaciones es amplísima, pero abarca esencialmente tres tipos: la generación de campos magnéticos intensos, la fabricación de cables de conducción de energía eléctrica y la electrónica. Dentro del primer tipo tenemos usos tan espectaculares como la fabricación de sistemas de transporte masivo levitados, esto es, trenes que flotan sobre sus rieles sin tener fricción con ellos, haciendo factible alcanzar las velocidades que desarrollan los aeroplanos. En el segundo está la posibilidad de transmitir energía eléctrica desde los centros de producción, como presas o reactores nucleares, hasta los centros de consumo, sin pérdidas de ningún tipo en el trayecto. Para el tercer tipo podemos mencionar la posibilidad de fabricar supercomputadoras extremadamente veloces.
    Esto se puede afirmar, en especial, a raíz del hallazgo en 1986 de los materiales superconductores cerámicos que tienen temperaturas de transición al estado superconductor superiores a la temperatura de ebullición del nitrógeno líquido (que es, aproximadamente, de 77 Kelvin o, lo que es lo mismo, -196°C. Se utiliza la palabra Kelvin para definir la temperatura absoluta), lo que significa una gran simplificación en la construcción de los aparatos en que se emplee el fenómeno de la superconductividad, al compararlas con las temperaturas de transición más altas conocidas anteriormente de 23 Kelvin. Pero, ¿qué es la superconductividad? Es un estado de la materia, como lo es el estado líquido o el estado sólido, en el cual no existe resistencia eléctrica. Esto significa que no hay disipación de energía al pasar corriente eléctrica por un material superconductor. Además, no permite que el campo de fuerza de un imán penetre en su interior (esto último se conoce como efecto Meissner). Esta combinación de efectos eléctricos y magnéticos recibe el nombre de estado superconductor.

    Bibliografia
    http://www.afinidadelectrica.com.ar/articulo.php?IdArticulo=178

  16. Una aplicación de los magnetos superconductores es en el desarrollo de motores lineales que se pueden usar para impulsar trenes de alta velocidad. Los sistemas de propulsión convencionales limitan la rapidez y seguridad de los trenes. Estos problemas se solucionarían con trenes que flotaran en campos magnéticos y se impulsaran con ellos.

    También se usan magnetos superconductivos para estudiar sistemas de potencia magneto-hidrodinámica y termonuclear. En los dos sistemas se contiene en un campo magnético, gases ionizados muy calientes (plasma). Sólo los magnetos superconductivos pueden generar los inmensos campos magnéticos que se necesitan para confinar el plasma y evitar que entre en contacto con las paredes del recipiente.

    Un uso comercial muy importante de los magnetos superconductivos actualmente son los analizadores de resonancia magnética. Estos dispositivos se usan en el campo de la medicina como una herramienta de diagnóstico. Esencialmente, el campo magnético intenso que genera el superconductor estimula que el núcleo de los átomos emita radiación. Esta radiación se usa para producir la imagen de una sección transversal del cuerpo de un paciente o de sus órganos internos. De hecho, no solo se obtiene la forma y la densidad de un órgano sino que esta técnica es capaz de analizar químicamente el tejido que está revisando.

    Rodrigo Ssarti, 10180

  17. Una aplicación de los magnetos superconductores es en el desarrollo de motores lineales que se pueden usar para impulsar trenes de alta velocidad. Los sistemas de propulsión convencionales limitan la rapidez y seguridad de los trenes. Estos problemas se solucionarían con trenes que flotaran en campos magnéticos y se impulsaran con ellos.

    También se usan magnetos superconductivos para estudiar sistemas de potencia magneto-hidrodinámica y termonuclear. En los dos sistemas se contiene en un campo magnético, gases ionizados muy calientes. Sólo los magnetos superconductivos pueden generar los inmensos campos magnéticos que se necesitan para confinar el plasma y evitar que entre en contacto con las paredes del recipiente.

    Un uso comercial muy importante de los magnetos superconductivos actualmente son los analizadores de resonancia magnética. Estos dispositivos se usan en el campo de la medicina como una herramienta de diagnóstico. Esencialmente, el campo magnético intenso que genera el superconductor estimula que el núcleo de los átomos emita radiación. Esta radiación se usa para producir la imagen de una sección transversal del cuerpo de un paciente o de sus órganos internos. De hecho, no solo se obtiene la forma y la densidad de un órgano sino que esta técnica es capaz de analizar químicamente el tejido que está revisando.

    Rodrigo Sarti, 10180

  18. Una aplicación de los magnetos superconductores es en el desarrollo de motores lineales que se pueden usar para impulsar trenes de alta velocidad. Los sistemas de propulsión convencionales limitan la rapidez y seguridad de los trenes. Estos problemas se solucionarían con trenes que flotaran en campos magnéticos y se impulsaran con ellos.

    También se usan magnetos superconductivos para estudiar sistemas de potencia magneto-hidrodinámica y termonuclear. En los dos sistemas se contiene en un campo magnético, gases ionizados muy calientes (plasma). Sólo los magnetos superconductivos pueden generar los inmensos campos magnéticos que se necesitan para confinar el plasma y evitar que entre en contacto con las paredes del recipiente.

    Un uso comercial muy importante de los magnetos superconductivos actualmente son los analizadores de resonancia magnética. Estos dispositivos se usan en el campo de la medicina como una herramienta de diagnóstico. Esencialmente, el campo magnético intenso que genera el superconductor estimula que el núcleo de los átomos emita radiación. Esta radiación se usa para producir la imagen de una sección transversal del cuerpo de un paciente o de sus órganos internos. De hecho, no solo se obtiene la forma y la densidad de un órgano sino que esta técnica es capaz de analizar químicamente el tejido que está revisando.

    Rodrigo Sarti, 10180
    http://www.arqhys.com/construccion/superconductores-aplicaciones.html

  19. Gabriela Muñoz dijo:

    Yo encontre esto sobre los materiales. Hay algunas características de los materiales superconductores del tipo metálico que no cambian con la transición al estado superconductor, entre ellas podemos señalar las siguientes:

    1) El patrón de difracción de los rayos X no cambia. Esto indica que no hay cambio en la simetría de la red cristalina. Tampoco hay cambio en la intensidad del patrón de difracción, lo que indica que prácticamente no hay cambio en la estructura electrónica.

    2) No hay cambio apreciable en las propiedades ópticas del material, aunque éstas están usualmente relacionadas con la conductividad eléctrica.

    3) En ausencia de un campo magnético aplicado sobre la muestra, no hay calor latente en la transición.

    4) Las propiedades elásticas y de expansión térmica no cambian en la transición.

    Por otro lado, hablando de los materiales de la primera parte del cuadro 1, hay algunas propiedades que cambian en la transición al estado superconductor como: a) Las propiedades magnéticas (que cambian radicalmente). En el estado superconductor puro prácticamente no hay penetración de flujo magnético en el material; b) el calor específico, que cambia discontinuamente a la temperatura de transición. En presencia de un campo magnético se produce también un calor latente de la transformación; c) todos los efectos termoeléctricos desaparecen en el estado superconductor, y d) la conductividad térmica cambia discontinuamente cuando se destruye la superconductividad en presencia de un campo magnético.

    Obtenido en: http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/064/htm/sec_8.htm

  20. Una aplicación de los magnetos superconductores es, en el desarrollo de motores lineales que se pueden usar para impulsar trenes de alta velocidad. Los sistemas de propulsión convencionales limitan la rapidez y seguridad de los trenes. Estos problemas se solucionarían con trenes que flotaran en campos magnéticos y se impulsaran con ellos.

    También se usan magnetos superconductivos para estudiar sistemas de potencia magneto-hidrodinámica y termonuclear. En los dos sistemas se contiene en un campo magnético, gases ionizados muy calientes (plasma). Sólo los magnetos superconductivos pueden generar los inmensos campos magnéticos que se necesitan para confinar el plasma y evitar que entre en contacto con las paredes del recipiente.

    Un uso comercial muy importante de los magnetos superconductivos actualmente son los analizadores de resonancia magnética. Estos dispositivos se usan en el campo de la medicina como una herramienta de diagnóstico. Esencialmente, el campo magnético intenso que genera el superconductor estimula que el núcleo de los átomos emita radiación. Esta radiación se usa para producir la imagen de una sección transversal del cuerpo de un paciente o de sus órganos internos. De hecho, no solo se obtiene la forma y la densidad de un órgano sino que esta técnica es capaz de analizar químicamente el tejido que está revisando.

    Rodrigo Sarti, 10180
    http://www.arqhys.com/construccion/superconductores-aplicaciones.html

  21. aplicación de los magnetos superconductores es en el desarrollo de motores lineales que se pueden usar para impulsar trenes de alta velocidad. Los sistemas de propulsión convencionales limitan la rapidez y seguridad de los trenes. Estos problemas se solucionarían con trenes que flotaran en campos magnéticos y se impulsaran con ellos.

    También se usan magnetos superconductivos para estudiar sistemas de potencia magneto-hidrodinámica y termonuclear. En los dos sistemas se contiene en un campo magnético, gases ionizados muy calientes (plasma). Sólo los magnetos superconductivos pueden generar los inmensos campos magnéticos que se necesitan para confinar el plasma y evitar que entre en contacto con las paredes del recipiente.

    Un uso comercial muy importante de los magnetos superconductivos actualmente son los analizadores de resonancia magnética. Estos dispositivos se usan en el campo de la medicina como una herramienta de diagnóstico. Esencialmente, el campo magnético intenso que genera el superconductor estimula que el núcleo de los átomos emita radiación. Esta radiación se usa para producir la imagen de una sección transversal del cuerpo de un paciente o de sus órganos internos. De hecho, no solo se obtiene la forma y la densidad de un órgano sino que esta técnica es capaz de analizar químicamente el tejido que está revisando.

    Rodrigo Sarti, 10180
    http://www.arqhys.com/construccion/superconductores-aplicaciones.html

  22. Fabiola Garcia dijo:

    La superconductividad posibilita una seria de aplicaciones pero las bajas temperaturas a las cuales la superconductividad podía ocurrir, unos grados kelvin por encima del cero absoluto de temperatura presentaban enormes dificultades técnicas. Además el paso de una corriente eléctrica alta a través de un material superconductor genera un campo magnético lo suficientemente intenso por encima de un cierto valor critico (depende del material) que destruye la superconductividad. Onnes, galardonado en 1913 con el premio nobel de física, se dio rápidamente cuenta de que si la superconductividad pudiese tener alguna aplicación práctica, la temperatura crítica, la que marca el inicio del estado superconductor, y el campo magnético crítico tendrían que incrementarse dramáticamente. En 1933 Meissner y Ochsenfeld en Berlín descubrieron que cuando un material superconductor es enfriado en presencia de un campo magnético es expelido de su interior. Este efecto conocido como efecto Meissner indica que un superconductor se comporta como un diamagneto perfecto.
    Los superconductores más usados en la generación de campos magnéticos de varias Telas son compuestos de Nb-Ti y Nb-Sn. Al final de los años 30 Gorter y Cassimir plantean el modelo de los dos fluidos, en el cual el gas de electrones tiene dos componentes, una sin entropía que transporta la supercorriente y otra se comporta como un gas normal de electrones. Por debajo de la temperatura crítica los electrones superconductores cortocircuitan los normales y la resistencia se hace cero. En la misma década los hermanos Fritz y Heinz London asumen que un superconductor es un diamagneto perfecto y aplican las ecuaciones de Maxwell para predecir el efecto Meissner y demostrar que el campo magnético decae en el interior del superconductor con una longitud característica conocida como longitud de penetración gama.
    Luego se busca una explicación a nivel microscópico del fenómeno superconductor, la cual la da Leon Cooper en 1956, él plantea la existencia de los “pares de Cooper”, como una pareja de electrones con momento y spin opuestos unidos por una fuerza de tipo atractivo producida por la interacción con la red de iones positivos en donde se mueven.

    El artículo esta muy muy bueno pero no podría poner de todo lo que se trata aca, quienes esten mas interesados y tengan la oportunidad de verlo metanse porque explica éste fenómeno y cuenta bastante sobre su historia.

    Fabiola Garcia 10003
    Prieto, Pedro. Los primeros 10 años de la superconductividad de alta temperatura. En: http://www.accefyn.org.co/revista/Vol_21/80/271-280.pdf

  23. Maria Fernanda dijo:

    ” Aunque la superconductividad es una propiedad eléctrica, sus mayores aplicaciones han sido en el campo de las fuerzas magnéticas. La superconductividad se logra emparejando dos electrones, osea “Es como un baile, ya que si se pone piedras en medio de un salón de baile, se perturbara el patrón de movimientos de las parejas, y cuando se han destruido todas las parejas de electrones, se ha destruido la superconductividad. Pero las piedras, en este caso los átomos dopantes, son un requisito previo para que se inicie el baile de los electrones. Los superconductores son materiales que conducen la electricidad virtualmente sin resistencia. Los materiales, en este caso los compuestos basados en el cobre (cúpricos) dopados con átomos portadores de cargas como el oxígeno (imagen-2), enfriados a temperaturas sumamente bajas, son muy usados en sectores que van desde el médico hasta el militar. Pero todavía no se comprenden bien sus fundamentos físicos, lo que dificulta alcanzar la meta final, la cual es crear un superconductor que funcione a temperatura ambiente ”

    Abstract in: http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/6029641/Superconductores_-el-futuro-presente.html

  24. Ana Silvia López dijo:

    Una pequeña historia de la superconductividad

    El descubrimiento de la superconductividad es algo que está relacionado con el interés de los físicos en el siglo XIX, estaban interesados en licuar todos los gases conocidos en aquel tiempo. Este descubrimiento es uno de los más sorprendentes de la historia moderna. Se sabía que la mayoría de gases sólo se podían licuar a temperaturas mucho más bajas que los 0°C. La licuefacción de los gases facilitaría estudiar los fenómenos que se presentan en los materiales a temperaturas demasiado bajas.

    Michael Faraday, en 1945, en Londres, perfeccionó la técnica para licuar gases, que 23 años antes había descubierto accidentalmente. Sin embargo para gases como He, H, O2, N2, CH4, Co y NO, entre otros, aun no se conocía una técnica para licuarlos. Hasta en 1867, el francés Luis Gailletet, fue el primero en licuar oxígenoy realizó descubrimientos para mostrar la posibilidad de licuar el aire, que originaron el método para poder licuar de una manera sencilla y adecuada, el helio.

    En 1908, Heike Kamerlingh Onnes, obtuvo helio líquido a una temperatura de 4.22 K. Esto se realizó en la universidad de Leyden en Holanda y fue así como, a Onnes se le abrió el paso para su descubrimiento de la superconductividad. La superconductividad es la propiedad de cierto material a perder su resistencia eléctrica al ser enfriados hasta temperaturas cercanas al cero absoluto.

    Consulta:
    Textos científico. Superconductividad. En: http://www.textoscientificos.com/fisica/superconductividad/que-es-superconductividad

    Ana Silvia López
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