Investigadores de la Universidad Estatal de Ohio, en colaboración con científicos de todo el mundo, han realizado un descubrimiento que podría proporcionar nuevas ideas sobre cómo los superconductores podrían mover la energía de manera más eficiente para alimentar hogares, industrias y vehículos.

Su investigación, publicada la semana pasada en la revista Science Advances ( “Estados aislantes y superconductores correlacionados en grafeno bicapa retorcido por debajo del ángulo mágico” ), mostró que el grafeno, un material compuesto por una sola capa de átomos de carbono, tiene más probabilidades de convertirse en un superconductor de lo que originalmente se creía posible.

“El grafeno por sí solo puede conducir energía, ya que un metal normal es conductor, pero es solo recientemente que descubrimos que también puede ser un superconductor, al hacer un llamado ‘ángulo mágico’: torcer una segunda capa de grafeno encima el primero ”, dijo Jeanie Lau, profesora de física en Ohio State y autora principal del artículo. “Y eso abre posibilidades de investigación adicional para ver si podemos hacer que este material funcione en el mundo real”.

A diferencia de la mayoría de los conductores convencionales, los superconductores son metales que pueden conducir electricidad sin resistencia, por lo que no sufren pérdida de energía.

El grafeno es un cristal bidimensional, una pieza de carbono perfectamente plana, y, como una sola capa, no es un superconductor. Pero a principios de este año, los científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts publicaron una investigación que demostró que el grafeno podría convertirse en un superconductor si una pieza de grafeno se coloca encima de otra pieza y las capas se retuercen en un ángulo específico, lo que denominaron “el ángulo mágico”

Ese ángulo mágico, pensaron los científicos, era de entre 1 grado y 1,2 grados, un ángulo muy preciso.

“La pregunta es, el ángulo mágico, ¿qué tan mágico tiene que ser?”, Dijo Emilio Codecido, un estudiante graduado en el laboratorio de Lau y coautor del artículo.

El equipo de Ohio State descubrió que el ángulo mágico parece ser menos mágico de lo que se pensaba originalmente. Su trabajo descubrió que las capas de grafeno aún se superconducían en un ángulo más pequeño, alrededor de 0.9 grados. Es una pequeña distinción, pero podría abrir la posibilidad de nuevos experimentos para investigar el grafeno como un superconductor potencial en el mundo real. Hasta ahora, la superconducción es limitada fuera de los laboratorios científicos porque para superconducir la electricidad, las líneas eléctricas deben mantenerse a temperaturas extremadamente bajas.

“Esta investigación llevó nuestra comprensión de los superconductores y el ángulo mágico un poco más allá de lo que la teoría y los experimentos previos podrían haber esperado”, dijo Marc Bockrath, coautor del artículo y profesor de física en Ohio State.

“La superconductividad podría revolucionar muchas industrias: líneas de transmisión eléctrica, líneas de comunicación, transporte, trenes”, dijo Codecido. “La superconductividad en grafeno bicapa retorcida nos enseñará sobre la superconductividad a temperaturas mucho más altas, temperaturas que serán útiles para aplicaciones del mundo real. Ahí es donde se centrará el trabajo futuro “.

Fuente: Universidad Estatal de Ohio