Si el segle XX pot ser conegut com el segle en el qual el desenvolupament de l’electricitat va servir gairebé per a qualsevol ús, com ràdio, ordinadors, làsers, el segle XXI serà el del magnetisme.
En el moviment d’un cotxe per una carretera, la benzina que ens proporciona la impulsió serveix per a vèncer dos tipus de resistències. La primera el fregament de les rodes amb el terra i la segona la fricció de l’aire que tenim al davant. Si imaginem que la carretera fos una pista de gel, amb un simple impuls podríem avançar molts metres, doncs no tindríem el fregament del terra. El consum de benzina o electricitat, depenent del tipus de vehicle, seria mínim.
La major part de les centrals elèctriques es troben prop de les ciutats. El motiu és ben senzill, un 30% de l'electricitat generada a la planta es perd en la transmissió pels cables. No heu observat mai com s’arriba a escalfar un ordinador quan treballa o un carregador de mòbil quan l’endollem ?. Els electrons que circulen, els productors de l’electricitat, van xocant amb la resta d’àtoms que formen el fil elèctric, normalment de coure, i ho escalfen.
Des del 1911 es coneix que el mercuri quan es refreda a 4ºK (-269ºC) perd tota la resistència elèctrica. S’ha convertit en un material superconductor. Els nuclis dels àtoms de la seva xarxa interna resten quiets, com congelats, i els electrons poden circular sense cap mena de despesa energètica.
Per aconseguir aquestes propietats en aquells moments calia baixar prop del zero absolut. Cap el 1986 els físics van aconseguir les mateixes propietats en altres materials, ara ceràmics, sense tenir que baixar tant. Ho van fer a la temperatura de 92 ºK (-181ºC). A aquest nivell ja es podia fer servir nitrogen líquid, producte ja comercial que bull a 77ºK. Tot un èxit de la ciència.
El següent pas era clar, aconseguir aquest superconductivitat a temperatura ambient. Aquesta nova tecnologia ens permetria una nova gamma de productes com ordinadors ultra-ràpids i transferència de dades a molt alta velocitat.
El darrer rècord en superconductivitat a altes temperatures es va batre el 2018 a l’Institut Max Planck de Química a Mainz (Alemanya) per part de Mikhail Eremets et al.. Van treballar amb hidrur de lantà (LaH10) a una temperatura de -23ºC únicament. Ara bé la pressió de treball era de 170 gigapascals, més o menys la meitat de la pressió que hi ha al nucli del planeta.
Pels que vulgueu esbrinar més busqueu fonó (quàntum d’energia d’una ona mecànica) i parell de Cooper (dos electrons units formant un bosó).
Quan s’aconsegueixi un material superconductor a temperatura ambient es podria emprear per molts altres fins, com transportar energia solar i eòlica a grans distàncies o incrementar la capacitat de les saturades xarxes elèctriques, així com en aplicacions en informàtica i medicina. També tindrem el cotxe i el tren magnètic. I per sobre de tot, reduiríem el consum d’energia i la producció de diòxid de carboni que ens escalfa el planeta.
Publicat a la revista "Els Colors del Pla de l'Estany" en el seu nº 250 de l'octubre de 2020
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada