Superconductors: transport sense fregament

El professor va treure de la capsa un recipient negre tancat. A sobre la taula, hi havia un bol amb dos materials cilíndrics també negres, un dels quals descansava sobre l’altre, estaven apilats. Els alumnes de la classe no sabien què faria el professor, només ells hi va dir que veurien una cosa espectacular. El mestre va obrir el recipient i va sortir un fum blanc de dintre. El va apropar al bol on hi havia els dos materials i va abocar el seu contingut, un líquid transparent que anava soltant fum a mesura que el bol s’omplia .El bol es va acabar d’omplir d’aquest líquid i una boira blanca l’envoltava com passa a la ciutat de Móra un dia d’hivern. De sobte, la peça negra que estava a sobre va cobrar vida i va començar a levitar a sobre de l’altra com si una força invisible l’empenyés cap amunt. I allí es va quedar suspesa... a uns pocs centímetres de l’altra, levitant mentre aquella boira l’envoltava... s’havia format un superconductor.

L’electricitat és el desplaçament d’electrons. Però per a que es produeixi, és necessari un material que permeti aquest pas, els anomenats conductors. Malgrat el seu nom, encara ofereixen una certa resistència al pas d’aquests electrons, pel que s’escalfen quan hi passen, el que es coneix com efecte Joule. El coure i l’alumini són els conductors més usats per transportar l’electricitat, però només són això, conductors, i ofereixen resistència, poca, però la tenen. En canvi, un superconductor és un material que no ofereix cap tipus de resistència al pas de l’electricitat, absolutament cap. No s’escalfa, i tota l’electricitat que hi circula per dintre  ho fa amb total llibertat.

Una de les aplicacions dels superconductors és la de transportar electricitat sense pèrdues d’energia, sense que s’escalfin els fils, vaja. Amb això es pot augmentar els rendiments en el transport. Però un altra utilitat que es pot utilitzar d’aquests material sorgeix arran d’un curiós fenomen que ocorre quan se’ls apropa un iman: és l’anomenat Efecte Meisner. Aquest efecte consisteix en que un superconductor queda atrapat dintre el camp magnètic d’un iman que està prop d’ell de manera que no pot escapar. Els dos materials, iman i superconductor, estan separats a poca distància degut a la força del camp magnètic, però tampoc es poden allunyar degut també a la mateixa força. És com si estiguessin enganxats amb una goma invisible: no els pots ajuntar però tampoc els pots separar. Però per obtenir un superconductor s’ha de posar aquest material per sota una temperatura anomenada crítica, que és quan apareixen aquest curiós comportament.

El següent vídeo explica una possible aplicació dels superconductors: un tren de levitació magnètica. Per cert, el que el professor portava al recipient és nitrogen líquid, que està a -196ºC. El material de sota el bol és un iman i el de sobre un aliatge de YBaCuO (iridi, bari, coure, oxigen). quan aquest material està per sota la seva temperatura crítica, es converteix amb un superconductor, i és per això que levita sobre l’iman quan se li tira el nitrogen líquid a una temperatura tant freda.

[kml_flashembed movie="http://es.youtube.com/v/TeS_U9qFg7Y" width="425" height="350" wmode="transparent" /]