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CARÁTULA DE TRABAJO SUPERCONDUCTORES: ¿QUÉ TAN SÚPER SON? Título del trabajo LEVITOSAURIOS Pseudónimo de integrantes FÍSICA ÁREA EXTERNA CATEGORÍA INVESTIGACIÓN EXPERIMENTAL MODALIDAD 9229243 Folio de Inscripción © 2017 Escuela Nacional Colegio de Ciencias y Humanidades | Hecho en México | Dudas e información: [email protected]
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CARÁTULA DE TRABAJO
SUPERCONDUCTORES: ¿QUÉ TAN SÚPER SON?Título del trabajo
LEVITOSAURIOSPseudónimo de integrantes
FÍSICAÁREA
EXTERNACATEGORÍA
INVESTIGACIÓN EXPERIMENTALMODALIDAD
9229243Folio de Inscripción
© 2017 Escuela Nacional Colegio de Ciencias y Humanidades | Hecho en México | Dudas e información: [email protected]
Superconductores. ¿Qué tan súper son?
1 | P á g i n a
Superconductores. ¿Qué tan súper son?
RESUMEN
La presente investigación aborda el tema de los superconductores, los cuales son
conductores perfectos dónde la conducción de electrones se realiza sin pérdidas.
Son materiales que cuando son sometidos a una temperatura mayor que una
cierta temperatura crítica presentan alta resistencia, por lo general mucho mayor
que un conductor normal (estado normal). Por el contrario, al ser sometidos a
temperaturas por debajo de la temperatura crítica presentan un fenómeno en el
cual la resistencia eléctrica disminuye rápidamente hasta llegar a cero (estado
superconductor).
El interés por el tema surgió después de escuchar de la existencia de estos
materiales, por lo que decidimos realizar una investigación experimental para
conocer algunas de las propiedades que explican el comportamiento que
presentan.
El objetivo de esta investigación es elaborar un superconductor y demostrar
algunas de sus propiedades.
El trabajo experimental se llevó a cabo en el Laboratorio de Física Moderna en la
Facultad de Ciencias de la UNAM. Donde se utilizó una pastilla superconductora
de Óxido de Itrio Bario Cobre (YBaCuO) para comprobar una de las principales
características que poseen este tipo de materiales, permitiéndonos entender cómo
funciona el tren que levita.
Algunas de las conclusiones de la investigación son:
o Los superconductores son materiales con una resistencia eléctrica nula.
o Las aplicaciones de los superconductores son múltiples y si su uso fuera
más accesible, la vida cotidiana se vería beneficiada.
o Una desventaja es la dificultad para mantener la temperatura crítica en los
materiales superconductores. Sin embargo, el día que se descubran
superconductores a temperatura ambiente, existirá una revolución
tecnológica.
Superconductores. ¿Qué tan súper son?
2 | P á g i n a
INTRODUCCIÓN
Marco teórico
Superconductores
¿Qué son?
Para entender lo que se oculta tras ese nombre debemos intentar recordar
algunos conceptos básicos. Los metales son materiales que conducen bien el
calor y la electricidad, y que cuando una corriente eléctrica circula por un hilo
conductor, éste se calienta, como ocurre con las estufas y calentadores eléctricos.
El fenómeno descrito, conocido como efecto Joule, se debe a que los metales
presentan cierta resistencia al paso de la corriente eléctrica por su interior, ya que
cuando se mueven, chocan con los átomos del material que están vibrando. En un
material superconductor esto no ocurre, estos materiales no ofrecen ninguna
resistencia al paso de la corriente eléctrica continua por debajo de una cierta
temperatura. Los electrones se agrupan en parejas interaccionando con los
átomos del material de manera que logran sintonizar su movimiento con el de los
átomos, desplazándose sin chocar con ellos.
Un superconductor es un conductor perfecto dónde la conducción de electrones se
realiza sin pérdidas.
Son materiales que cuando son sometidos a una temperatura mayor que una
cierta temperatura crítica presentan alta resistencia, por lo general mucho mayor
que un conductor normal (estado normal). Por el contrario, al ser sometidos a
temperaturas por debajo de la temperatura crítica presentan un fenómeno en el
cual la resistencia eléctrica disminuye rápidamente hasta llegar a cero (estado
superconductor).
Superconductores. ¿Qué tan súper son?
3 | P á g i n a
Propiedades físicas y químicas
La mayoría de los superconductores manifiestan sus propiedades a muy
bajas temperaturas.
No tienen resistencia, y por consiguiente no generan calor cuando se hace
pasar corriente eléctrica por ellos, logrando así conducir electricidad sin
energía. En un conductor ordinario, la pérdida de energía debida a su
resistencia se disipa en forma de calor.
Tienen capacidad para crear campos magnéticos intensos. Estos campos
pueden ser generados por imanes superconductores relativamente
pequeños.
Tienen propiedades magnéticas asombrosas. El campo magnético dentro
de un superconductor es nulo. La inducción magnética es expulsada del
interior. Es el llamado efecto Meissner y se comprueba haciendo levitar un
imán sobre el superconductor sumergido en Nitrógeno líquido, que más
adelante se explicará a detalle.
La cantidad de corriente que un superconductor puede soportar
manteniendo nula su resistencia se denomina densidad de corriente, la cual
se mide en amperios por unidad de área. Un valor típico de la densidad de
corriente en un hilo superconductor es de 100.000 amperios por centímetro
cuadrado. Si pasara una corriente más densa por el hilo, éste ofrecería
resistencia.
La interacción del electrón con la red es fuerte, de modo que la sustancia
que tenga una resistencia relativamente baja a temperatura ambiente,
porque sus electrones de conducción interactúan débilmente con las
vibraciones térmicas de la red, no será un posible superconductor a bajas
temperaturas.
Depende de las características de la red cristalina, y no de las propiedades
atómicas.
Todas estas propiedades de los superconductores abren muchas puertas al
desarrollo tecnológico, pues muchos dispositivos actuales pueden ser mejorados
Superconductores. ¿Qué tan súper son?
4 | P á g i n a
en eficiencia, sensibilidad y rapidez. De otra parte, aplicaciones antes irrealizables
son ahora factibles gracias a la superconductividad.
Cómo funcionan
La información que se posee sobre los superconductores y la forma en que
funcionan aún no es del todo clara puesto que todavía quedan varios fenómenos
alrededor de estos materiales que no han sido resueltos.
Ocurre en una gran variedad de materiales, como lo son elementos simples
(estaño y el aluminio, diversas aleaciones metálicas, etc.) Sin embargo no ocurre
en metales nobles como el oro y la plata, ni en la mayoría de los metales
ferromagnéticos.
Efecto Meissner
“La razón del efecto Meissner es que el imán tiene el efecto de crear un imán
“imagen espectacular” dentro del superconductor, de modo que el imán original y
el imán “imagen espectacular” se repelen.” (Kaku, 2009, pp.26)
Actúa sólo sobre materiales magnéticos, tales como metales, pero también sobre
imanes superconductores para hacer levitar materiales no magnéticos, llamados
paramagnéticos y diamagnéticos. Las primeras son atraídas por un imán externo y
las segundas repelidas.
El efecto Meissner, es la expulsión del campo magnético del conductor al entrar en
acción el estado superconductor (el metal se convierte en un diamagnético
perfecto).
Como sabemos una propiedad de los materiales superconductores es que no
presentan resistencia al paso de corriente y que tienen la capacidad de apantallar
un campo magnético.
Esto ocurre si enfriamos el superconductor por debajo de su temperatura crítica
(tc) y lo colocamos en un campo magnético, el cual, generará corrientes de
Superconductores. ¿Qué tan súper son?
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apantallamiento capaces de crear un campo magnético igual y opuesto al campo
externo
Lo que da como resultado la repulsión entre un imán y un superconductor de
forma que levitan uno sobre el otro. Si el
campo magnético es suficientemente fuerte
o la temperatura es alta se destruye la
superconductividad y la levitación no
ocurre. Una vez que el campo magnético
alcanza un valor, llamado campo crítico, el
superconductor deja de apantallar el campo
magnético y el material transita a su estado
normal.
La diferencia entre los superconductores tipo I y II, en el efecto Meissner es que,
en los tipo II generan campos más pequeños, sin embargo, cuando el campo
magnético supera determinada magnitud el superconductor atrapa parte de este
en los vórtices destruyendo así la superconductividad y creando la posibilidad de
que estos formen un anclaje y resulte difícil el separarlos.
El fenómeno del anclaje de vórtices permite que podamos construir un tren
superconductor que levite sobre una vía magnética sin descarrilar.
La Teoría BCS
Sus autores son John Bardeen, Leon Cooper y Robert Schrieffer y explican el
comportamiento de los materiales superconductores a temperaturas próximas al
cero absoluto. Según esta, cuando determinados materiales se encuentran a esas
temperaturas y sin que estas varíen, los electrones se van a unir en parejas
formando pares de electrones “pares de Cooper” que serán los responsables de
transportar la carga eléctrica a través de la red molecular sin presentar resistencia
eléctrica alguna. A medida que varíen y vayan adquiriendo energía, la unión de
Figura 1. Efecto Meissner
Superconductores. ¿Qué tan súper son?
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una parte de los electrones se rompe pasando a transformarse en energía cinética
y transformando los electrones que estaban agrupados en parejas en electrones
libres, mientras que otros continúan en forma de pares coexistiendo ambas
situaciones dentro del material superconductor. Esta energía se denomina
“energía de gap” y como se ha dicho está relacionada con la temperatura.
Esta teoría explica algunos hechos conocidos como, la existencia de una
temperatura crítica, igualmente la existencia de una discontinuidad al pasar al
estado superconductor (en este estado su valor es 2,43 veces superior al de su
valor normal a la temperatura crítica), el efecto Meissner y el efecto isotópico, y
según el cual
Tc ∝ 1/ √A
es decir, para distintos isótopos de un elemento superconductor dado, la
temperatura crítica es inversamente proporcional a la raíz cuadrada del número
másico. El comportamiento de los materiales cerámicos se explica mediante el
denominado efecto Josephson.
Materiales superconductores
Los materiales superconductores poseen la capacidad intrínseca de la
superconductividad, es decir, la capacidad de conducir corriente eléctrica sin
resistencia y pérdida de energía en determinadas condiciones.
Un material superconductor no solamente no presenta resistencia al paso de
corriente, sino que también tiene otra propiedad importante que es su capacidad
para apantallar un campo magnético. Si enfriamos el superconductor por debajo
de su temperatura crítica y lo colocamos en presencia de un campo magnético,
éste crea corrientes de apantallamiento capaces de generar un campo magnético
opuesto al aplicado. Esto ocurre hasta que el campo magnético alcanza un valor,
llamado campo crítico, momento en el que el superconductor deja de apantallar el
campo magnético y el material transita a su estado normal.
Superconductores. ¿Qué tan súper son?
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Existen varios materiales que se vuelven superconductores al bajar su
temperatura a un nivel crítico.
Algunos son muy sencillos (plomo o aluminio) y otros de mayor complejidad que
involucran el uso de varios materiales y deben ser elaborados en un laboratorio.
Se dividen en 2 tipos:
Superconductores de tipo-I: Son aquellos que pueden apantallar totalmente
el campo magnético de su interior pero su campo crítico es muy pequeño
por lo cual no se puede usar en aplicaciones tecnológicas. Además de que
siempre intentan expulsar el campo magnético de su interior.
Superconductores de tipo-II: Estos permiten que el campo magnético
penetre su interior y se opone a que a este cambie, lo cual se mantiene en
campos magnéticos cuyo valor puede ser millones de veces mayor que el
campo terrestre.
También se pueden clasificar según el origen de su superconductividad. Se
llamarán superconductores convencionales cuando la formación de los pares de
Cooper está medida por las vibraciones de la red de átomos. Y serán
superconductores no-convencionales, cuando el origen es otro.
Para entender a los superconductores convencionales es necesario recordar la
teoría BCS. Enunciada por Bardeen, Cooper y Schrieffer en 1957, con la cual
ganaron el premio Nobel 1972.
En dicha teoría se postulaba que en un superconductor los entes que
transportaban la corriente eran parejas de electrones conocidos como pares de
Cooper.
Además de explicar cómo estos electrones se aparean formando una nueva
entidad capaz de condensarse, si, normalmente en estado libre se repelen. Y que
eso, era posible, gracias a que las vibraciones térmicas de los iones resulta
atractiva entre los electrones, dando como resultado a los pares Cooper, que al
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condensarse se forma una onda cuántica colectiva donde tienen una misma
energía y una misma fase.
Sin embargo, la teoría de la vibración de átomos, no es capaz de explicar los
superconductores no convencionales. Ya que, suelen tener varias fases cuánticas
y fuertes repulsiones entre los electrones (se cree que esto influye en su
aparición).
Actualmente, a pesar de que tiene más de un siglo que se descubrió la
superconductividad, los superconductores no-convencionales siguen siendo un
tema de gran controversia ya que aún se siguen descubriendo nuevos materiales
y aún no se encuentra una explicación.
Figura 2. Algunos materiales superconductores, su año de descubrimiento y su
temperatura crítica.
Superconductores. ¿Qué tan súper son?
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Existen también los superconductores cerámicos, descubiertos por J. C. Bednorz y
K. A. Müller (premio Nobel 1987).
Estos materiales han revolucionado el mundo de la superconductividad al poder
trabajar a temperaturas por encima de la de ebullición del nitrógeno líquido, lo que
permite enfriarlos con mucha facilidad y de forma barata. Aunque aún se buscan
materiales con una temperatura critica superior a
la del medio ambiente, lo que haría que ya no
fuera necesaria la refrigeración y reduciría aún
más los costos.
Actualmente son de alguna manera fáciles de
fabricar ya que pueden ser sintetizados en un
laboratorio sencillo sin necesidad de costosos
equipos.
Uno de los más conocidos es el hecho de YBaCuO, un óxico cerámico
superconductor de alta temperatura crítica y compuesto anisotrópico por su
estructura laminar.
Aplicaciones de los superconductores
La primera aplicación que sugirió el descubrimiento de la superconductividad fue
para construir electroimanes, que, se esperaba, suministrarían campos
magnéticos sin límites sin requerir ninguna energía para sostenerlo. (Hlawickza,
1977, pp. 428)
Sin embargo no se pudo llevar a cabo debido a las propiedades de los
superconductores tipo-I, sino, hasta el descubrimiento de los tipo-II.
Recientemente el interés tecnológico por los materiales superconductores ha ido
en aumento y se busca integrarlo en varias aplicaciones, al grado de que sea
parte de nuestra vida diaria.
Superconductores. ¿Qué tan súper son?
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Se puede ver su uso en la creación de grandes campos magnéticos, como lo son
las resonancias magnéticas en la investigación y en diversos estudios en
hospitales. Estos campos también se utilizan en aceleradores (logrando acelerar
las partículas a velocidad cercanas de la luz), frenos magnéticos, para controlar
reactores de fusión nuclear e inclusive para la microscopía electrónica de alta
resolución.
Otra aplicación, es la de conducir energía eléctrica. Debido a que son capaces de
hacerlo sin pérdidas y por lo mismo pueden transportar densidades de corriente
por encima de 2000 veces lo que transporta un cable de cobre. Además de
beneficiar al medioambiente al ahorrar combustible, lo que los convertiría en un
tipo de energía alternativa.
Una de las aplicaciones más interesantes y podría decirse, la más conocida de
estos materiales, es la levitación.
La levitación se genera al colocar un superconductor a temperatura ambiente
sobre imanes, permitiendo así, la penetración casi total del campo magnético.
Para lograrlo, es necesario enfriar el material (normalmente en nitrógeno líquido) y
así alcanzar la temperatura crítica (estado superconductor) para que el campo
magnético pueda permanecer dentro del material y se oponga a cualquier
variación de este.
Además si lo colocamos a cierta altura mientras esté en su punto crítico, no sólo
recordará el campo, sino también la altura, y así se mantendrá levitando siempre y
cuando se encuentre a la misma temperatura.
Este fenómeno, se puede ver aplicado en los trenes de levitación, montañas rusas
del mismo principio y en la propulsión de naves espaciales (aún en investigación).
El ejemplo más claro y actualmente, el más conocido, es el tren Maglev ubicado
en Shanghái, Japón. El cual es un vehículo que utiliza las ondas magnéticas para
suspenderse por encima de un carril e impulsarse a lo largo de este, logrando así,
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al tener una fricción casi nula, ser el tren más rápido a nivel mundial alcanzado
una velocidad de hasta 600 km/h.
Objetivo general:
Conocer algunas de las aplicaciones del uso de los superconductores, así como
sus ventajas y el impacto que tendrían en nuestra vida cotidiana.
Objetivo específico:
Demostrar una de las propiedades como lo es la levitación magnética en los
superconductores.
Problema:
Debido a que la gran mayoría de la gente no conoce qué es un superconductor,
por ende, no tienen el conocimiento de sus características y de las aplicaciones de
los mismos.
Una vez observado y comprobado una de las principales características de estos
materiales podremos explicar el mismo fenómeno en una de sus aplicaciones.
Hipótesis.
Si logramos demostrar una de las propiedades de los superconductores así como
su funcionamiento entonces podremos conocer la viabilidad que tendría su uso.
DESARROLLO
Diseño experimental
El desarrollo experimental se dividió en tres partes. La primera de ella consistió en
observar la levitación magnética. La segunda fue aplicar el mismo fenómeno en el
prototipo de un tren pequeño. Y la tercera, en elaborar una pastilla
superconductora.
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Todos los experimentos fueron realizados en el Laboratorio de Física Moderna en
la Facultad de Ciencias de la UNAM.
Equipo e instrumental Material
Careta protectora
Pinzas metálicas largas
Guantes de asbesto
Pastilladora de acero inoxidable
Mortero de ágata
Horno o mufla (intervalo de
temperatura (100-1100 °C)
Balanza analítica
4 cajas de Petry pequeñas de
vidrio Pyrex
1 espátula
1 placa de alúmina
1 pinza de plástico
1 imán de tierras raras
3 frascos para sobrantes de
reactivos.
1 vaso de unicel
1Lt. De nitrógeno líquido
Imán de neodimio
Etapa de observación
Levitación electromagnética
1. Verter una parte del nitrógeno en un
recipiente de unicel.
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2. Colocar la pastilla sobre el imán para
comprobar que no está en estado
superconductor.
3. Poner la pastilla en otro recipiente de
unicel y después verter el nitrógeno hasta cubrir la pastilla. Dejarla hervir lo
suficiente.
4. Sacar la pastilla con ayuda de unas pinzas no ferromagnéticas, colocar un
imán encima de ésta para que la pastilla asimile el campo magnético y lo
apantalle.
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Aplicación de la levitación
El procedimiento al igual que en el primero es básicamente lo mismo, lo único que
cambia es que la pastilla se coloca dentro del tren y este es quien se mete en el
hidrógeno y posteriormente se coloca encima de las vías de imanes.
Todo esto se puede ver descrito a continuación en las siguientes imágenes:
Elaboración de la pastilla superconductora
Basada en la Práctica de bajas temperaturas. Fabricación de una muestra
superconductora y efecto Meissner de la Facultad de Ciencias.
Se comprueba que no está en estado
superconductor
Colocamos el trenecito (en su interior la
pastilla superconductora) en nitrógeno líquido.
Se coloca el trenecito encima de las vías (de imanes) y se le
da un pequeño empujón para así lograr se mueva el tren.
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1. Calcular la estequiometría adecuada para obtener una muestra de un cierto
peso del compuesto a partir de los reactivos
y con el uso de la siguiente tabla
Para una muestra de un determinado peso, únicamente se tiene que hacer una
regla de tres, por ejemplo, para una muestra de 1.5 gr y de la tabla anterior se
tiene:
746.226g -gr>1.5gr
X=0.2269gr
112.906gr-> Xgr
746.226gr->1.5gr
X=0.7933gr
394.682gr-> Xgr
746.226gr-> 1.5gr
X=0.47969gr
238.638gr-> Xgr
2. Debido a que los reactivos son higroscópicos
es necesario deshidratarlos. Para este
proceso, colocar los polvos en el horno, cada
uno en su recipiente, a una temperatura de
150°C por un periodo de 1hr.
3. Calcular una nueva estequiometría y pesar los
reactivos deshidratados para elaborar una
muestra de 1 gr. Los reactivos sobrantes
colocarlos separadamente en otros recipientes
diferentes de los originales, y etiquetarlos con
sus respectivos nombres.
Para
formar
de multiplicamos Por el peso molecular Obtenemos(gr)
Y1
Ba2
Cu3
Y2O3
BaCO3
CuO
0.5
2.0
3.0
[Y2O3]->(88.9059x2+16x3)x0.5
[BaCO3]->(137.33+12.011+16x3)x2
[CuO2]->(63.546+16)x3
SUMA TOTAL
112.906
394.682
238.638
746.226
Superconductores. ¿Qué tan súper son?
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4. Colocar y hacer la molienda de los
polvos en un mortero de ágata, hasta
que la mezcla quede uniforme y el grano
del polvo sea muy pequeño (talco).
5. Calcinar los polvos sobre una placa o en un crisol de alúmina dentro del
horno a una temperatura de 800°C durante 2hrs. Esta etapa es para
volatizar los carbonatos del compuesto.
6. Sacar los polvos a temperatura ambiente. Dejar que se enfríen y remolerlos
en el mortero hasta tener el grano del polvo como talco.
7. Nuevamente calcinar los polvos sobre una placa o en un crisol de alúmina
dentro del horno a temperatura de 900°C durante 2hrs. Esta etapa también
es para volatizar los carbonatos del compuesto.
8. Sacar los polvos a temperatura ambiente y remolerlos en el mortero, hasta
tener el grano del polvo como talco.
9. Calcinar los polvos sobre una placa de alúmina o en un crisol dentro del
horno a una temperatura de 950°C durante 2hrs.
10. Sacar los polvos a una temperatura ambiente y remolerlos en el mortero,
hasta tener el grano del polvo como talco. Es probable que en este paso se
tengan ya polvos superconductores (todos los pasos de calcinado son para
evitar la creación de fases “verdes” no superconductoras).
11. A temperatura ambiente, colocar y compactar los polvos en un molde
cilíndrico de acero inoxidable (pastilladora). En los extremos de los émbolos
de la pastilladora durante 15 minutos aplique una presión de 2 toneladas
con una prensa hidráulica. Para no lastimar los émbolos al presionarlos,
coloque en sus extremos un material más blando (aluminio).
Superconductores. ¿Qué tan súper son?
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12. Sacar los polvos compactados de la pastilladora y colocarlos sobre una
placa de alúmina e introducirlos en el horno a una temperatura de 950°C
durante 12hrs.
13. Disminuir la temperatura lentamente desde 950°C a 450°C y mantener ésta
durante 12hrs.
14. Disminuir la temperatura hasta la temperatura ambiente muy lentamente,
cambiar el “setup” y apagar el horno. Es recomendable oxigenar la muestra
con gas a una temperatura de 450°C durante 12hrs para obtener una
excelente muestra superconductora.
15. Finalmente se verifica si la muestra es superconductora.
RESULTADOS
A través de la observación de este fenómeno pudimos comprobar una de las
propiedades de los superconductores, la levitación electromagnética, logrando
con esto que el tren pudiera levitar y a la vez se desplazara sobre las vías de
imanes. También logramos con éxito la elaboración de una pastilla
superconductora reafirmando así el efecto Meissner.
Superconductores. ¿Qué tan súper son?
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ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE DATOS
En la etapa de observación de levitación magnética pudimos ver cómo el imán
presentaba este efecto.
Para nosotros fue impresionante comprobar que al colocar nuestro dedo encima
del imán y ejercer una presión con nuestra mano se sentía un tipo “colchón”, todo
eso como resultado del efecto Meissner y la repulsión que existía entre el
superconductor y el imán.
Es importante resaltar que se comprobó que para que el superconductor
funcionara, era indispensable que estuviera lo suficientemente frío, es decir, tenía
que llegar a su temperatura crítica.
En la segunda parte, vimos el fenómeno de la repulsión, y que conforme se iba
calentando, la velocidad disminuía. Asimismo, se observó que comenzaba a ir de
reversa hasta que finalmente caía en los imanes, debido a la pérdida de su
estado superconductor. Sin embargo, en un principio su velocidad era “rápida”
debido a que no existía fricción y su resistencia eléctrica es nula.
Un fenómeno que no se observó en el primer experimento fueron los baches
magnéticos. Los cuales eran producidos por los espacios entre los imanes que
Se comprueba que el imán está
levitando al pasar un alambre fino
entre este y la pastilla.
Un imán de neodimio
levitando sobre nuestra
patilla superconductora.
Superconductores. ¿Qué tan súper son?
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formaban la vía pero que también eran necesarios para que el tren no se siguiera
derecho y así continuara el camino.
Al inicio se le tenía que dar un empujón debido a que por sí solo no avanzaba, por
lo que se requirió la intervención de un ingeniero.
Finalmente en la etapa de la elaboración del superconductor pudimos comprobar
que el material que obtuvimos era un material superconductor. Y de esta manera
pudimos reafirmar el efecto Meissner que observamos en la etapa previa.
CONCLUSIONES
o El proceso de elaboración de un superconductor requiere de
aproximadamente 36 horas de trabajo continuo. Lo cual podría resultar un
trabajo agotador ya que siempre debes estar al pendiente de la “cocción” de
la pastilla y que reciba de manera correcta la oxigenación. Esto podría ser
una de las razones por las cuáles no se ha podido popularizar el uso de
superconductores.
o La pastilla debe de estar a su temperatura crítica para así poder alcanzar el
estado superconductor.
o Una vez en estado superconductor y cerca de un imán de neodimio se
presenta el efecto Meissner.
o Dentro del material superconductor no existe un campo magnético. Sin
embargo en un material superconductor de tipo II la expulsión del campo
magnético es parcial.
o Los superconductores son materiales con una resistencia eléctrica nula.
o Las aplicaciones de los superconductores son múltiples y si su uso se
popularizara o mejor dicho, fuera más accesible, nuestra vida cotidiana se
vería fuertemente beneficiada. Un ejemplo sería su aplicación en los
motores de combustión interna, ya que al sustituir el uso de un combustible
por un superconductor, no se tendría gran pérdida de energía, no se
calentarían y la emisión de contaminantes se vería reducida.
Superconductores. ¿Qué tan súper son?
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o Una desventaja del proceso de fabricación del superconductor es lo difícil
que es mantener la temperatura crítica lo que dificulta su uso. Sin embargo,
el día que se descubran superconductores a temperatura ambiente, existirá
una revolución tecnológica.
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