Laura Forero - Revista hipÓtesis.
Hace un par de semanas se anunció un desarrollo en el área de la Física que podría resignificar nuestra relación con la energía eléctrica, "abriendo nuevas posibilidades para tu teléfono, trenes de levitación magnética y futuras plantas de energía de fusión" ("New Room-Temperature Superconductor Offers Tantalizing Possibilities", traducción propia). Se trata de un material superconductor que funciona a temperatura ambiente. Todos los superconductores que existen hasta el momento requieren condiciones muy específicas para poder conducir electricidad sin disipación, entre ellas estar a temperaturas extremadamente bajas (conocidas como temperaturas criogénicas), y/o estar sometidos a presiones comparables a las del núcleo terrestre, lo que hace difícil su aplicación en la cotidianidad. De ahí la relevancia del desarrollo del superconductor a temperatura ambiente y presiones relativamente bajas, el cual fue anunciado por el profesor Ranga P. Dias y su equipo, de la Universidad de Rochester en Nueva York, el pasado 8 de marzo de 2023.
Sin embargo, existen varios científicos que ponen en duda el anuncio de Dias.
Antes de profundizar en la polémica alrededor del nuevo descubrimiento, es importante aclarar más detalles sobre los superconductores. Se tratan de materiales que, generalmente, por debajo de ciertas temperaturas, no tienen ningún tipo de resistencia eléctrica. Esto les permite conducir electricidad sin ningún tipo de disipación; es decir, sin desperdiciar energía. Los materiales conductores que utilizamos hoy en día (presentes en todo aquello que requiere energía eléctrica) suelen calentarse porque los electrones que viajan a través del material se chocan y ceden parte de la energía al material. "La energía que se cede al material se va en calor y no puede utilizarse para hacer cosas productivas", explica Paula Giraldo Gallo, doctora en Física y profesora de la Universidad de los Andes, quien trabaja en superconductividad.
"Los superconductores no tienen ese problema porque tú no desperdicias esa energía", dice. "En principio, se puede fluir corriente eternamente en un material superconductor sin que este decaiga. Aquí, en los laboratorios de investigación, por ejemplo, tenemos una bobina fabricada a partir de un material superconductor. Esta bobina es un enrollado de cable que genera campos magnéticos a través de la corriente que fluye a través de ella. Tú puedes conectarla al tomacorriente, le inyectas la corriente que quieras, la desconectas y esa corriente se queda ahí, fluyendo para siempre, sin ningún tipo de calentamiento, sin que toque tenerla conectada… No consume ningún tipo de electricidad adicional".
Además de esto, los superconductores también son muy selectivos en la forma en que los campos magnéticos entran en ellos. Si a un material superconductor se le acerca un imán, este último será repelido, pero sólo hasta cierto punto. "Esto genera la levitación magnética”, comenta Giraldo. "Tú podrías poner un carro que contenga un material superconductor en una carretera magnética y este podría moverse sin fricción con la carretera, iríá levitando y eso, también, ahorra un montón de energía".
Si los materiales superconductores pudiesen tener aplicaciones más prácticas en nuestra cotidianidad, nuestra forma de vida se vería impactada de muchas formas. Podríamos generar energías más limpias, nuestros dispositivos electrónicos no necesitarían ser cargados con frecuencia, podríamos tener vehículos que leviten –las posibilidades serían inimaginables.
Ya teniendo en cuenta el impacto que podrían tener los superconductores en nuestras vidas, podemos adentrarnos en la polémica que rodea las afirmaciones del profesor Dias y su equipo. La desconfianza frente a ellos nace de una publicación en la revista Nature, en 2020. En aquella ocasión, el profesor y su equipo compartieron su desarrollo de un material superconductor compuesto por hidrógeno, azufre y carbono que podía funcionar a temperatura ambiente, pero que requería “presionar la sustancia entre dos diamantes a casi 40 millones de libras por pulgada cuadrada” (“Finally, the First Room-Temperature Superconductor”, traducción propia). Además de que este material podía resultar inconveniente a la hora de trasladarlo a aplicaciones prácticas, resultaba también difícil de replicar en otros laboratorios, pues no todos tenían los instrumentos requeridos para medir o ejercer tanta presión –que se aproxima a la presión en el núcleo de la Tierra– sobre el material.
"Hace un par de años le retractaron el artículo [al grupo de Dias] por manejos no tan delicados del análisis de los datos que se realizó en el material. Entonces hay una sombra que lo persigue", dice Giraldo. Ella hace referencia a la vez que Jorge Hirsch, teórico de materia condensada en la Universidad de California y “un autodenominado escéptico de la superconductividad a altas temperaturas en compuestos ricos en hidrógeno” (Garisto, traducción propia), hizo una revisión exhaustiva de los datos utilizados para construir la publicación de Dias del 2020. Eventualmente, se descubrió que los datos habían sido manipulados.
Además de esto, en varias ocasiones, distintos investigadores procuraron replicar la fabricación del material y analizar su propiedad superconductora, pero no pudieron hacerlo. Todo esto condujo a que la publicación del 2020 fuera retractada (Garisto).
A pesar de esa sombra, Dias y su equipo continuaron sus investigaciones para crear un material superconductor a temperatura ambiente. El más reciente resultado fue el artículo publicado nuevamente en Nature, a principios de este mes.
"El grupo de Dias encontró que puede haber un material que superconduzca a temperatura ambiente y a presiones no tan altas. Esto permite que las técnicas para poner presión no tengan que ser tan sofisticadas", dice Giraldo. "Con estas nuevas presiones que sugirió Dias [en la nueva publicación], se puede generar superconductividad a presiones que no requieren diamantes. Se superó un hito técnico para hacer más popular la superconductividad a temperatura ambiente. Ya más laboratorios en el mundo pueden tener acceso a esas técnicas, que no son tan sofisticadas, para estudiar superconductores a temperatura ambiente y, en principio, eso le da esperanzas a uno para que, eventualmente, se puedan tener superconductores a presiones cada vez más pequeñas (...) y uno los pueda tener en su casa o en cualquier lado… Si todo esto es cierto", dice Giraldo.
De acuerdo con Giraldo, este nuevo artículo, para llegar a ser publicado en Nature, tuvo que pasar por un proceso de revisión de pares, de escrutinio, muy exhaustivo. Esto, combinado con que el artículo está acompañado por los datos crudos, tal como salieron del laboratorio, podría dar un parte de tranquilidad. Pero, en últimas, lo que dará la última palabra será que los resultados puedan ser reproducidos en otros laboratorios alrededor del mundo. Por lo pronto, tendremos que esperar.
Obras citadas
Chang, Kenneth. “Finally, the First Room-Temperature Superconductor.” The New York Times, The New York Times, 14 Oct. 2020, www.nytimes.com/2020/10/14/science/superconductor-room-temperature.html
--. “New Room-Temperature Superconductor Offers Tantalizing Possibilities.” The New York Times, The New York Times, 8 Mar. 2023, www.nytimes.com/2023/03/08/science/room-temperature-superconductor-ranga-dias.html
Garisto, Dan. “Allegations of Scientific Misconduct Mount as Physicist Makes His Biggest Claim Yet.” Physics, American Physical Society, 9 Mar. 2023, https://physics.aps.org/articles/v16/40.
