La evoluci\u00f3n de los circuitos electr\u00f3nicos no cesa de crecer con el objetivo de hacer disponible una mayor rapidez de procesamiento, avanzar en la miniaturizaci\u00f3n y permitir una mayor capacidad de almacenamiento a centenares de tipos de equipamiento, desde computadoras hasta celulares y televisores. Uno de los caminos de esta evoluci\u00f3n es el uso de los materiales superconductores en la elaboraci\u00f3n de dichos aparatos, tal como se muestra un proyecto elaborado por el Grupo de Vidrios y Cer\u00e1micas del Departamento de F\u00edsica y Qu\u00edmica de la Facultad de Ingenier\u00eda de la Universidad Estadual Paulista (Unesp), en la ciudad de Ilha Solteira, en el oeste paulista. Coordinado por el profesor Cl\u00e1udio Luiz Carvalho, el grupo produjo un circuito impreso con material superconductor en lugar de las pistas de cobre que sirven para interconectar los diversos componentes de una plaqueta electr\u00f3nica, como son transistores y capacitores, responsables del funcionamiento de una computadora, por ejemplo.<\/p>\n
La superconductividad es la capacidad que ciertos materiales, metales o cer\u00e1micas, tienen de conducir electricidad a temperaturas extremamente bajas sin presentar resistencia o p\u00e9rdidas en la conducci\u00f3n de la corriente el\u00e9ctrica. “En el material superconductor los electrones caminan libremente, sin chocarse, de manera mucho m\u00e1s ordenada que en un alambre de cobre com\u00fan”, explica Carvalho, que cuenta en el grupo con la participaci\u00f3n de Raphael Ot\u00e1vio Peruzzi y Rudi Solano, que est\u00e1n cursando el doctorado. En el cobre, por ejemplo, que funciona en temperatura ambiente, la colisi\u00f3n de los electrones provoca p\u00e9rdida de energ\u00eda en forma de calor.<\/p>\n
La tecnolog\u00eda superconductora se emplea actualmente en bobinas de motores de alto desempe\u00f1o, en bater\u00edas o acumuladores de energ\u00eda, conectores electr\u00f3nicos y aparatos de resonancia magn\u00e9tica. En tales casos, se utilizan hilos de material superconductor envueltos en nitr\u00f3geno l\u00edquido que mantiene la temperatura baja. La expectativa es que los materiales superconductores tambi\u00e9n puedan usarse comercialmente para que los trenes puedan andar sobre los rieles (con la adopci\u00f3n de poderosos campos magn\u00e9ticos creados con electromagnetos superconductores), adem\u00e1s de sustituir cables o sistemas el\u00e9ctricos que evitan la p\u00e9rdida de energ\u00eda el\u00e9ctrica.<\/p>\n
Los investigadores de la Unesp desarrollaron un circuito electr\u00f3nico formado por un compuesto cer\u00e1mico que funciona a una temperatura de 80\u00ba Kelvin (\u00baK), igual a 193\u00b0 Celsius (\u00baC) negativos. “El desaf\u00edo mayor de los grupos de investigaci\u00f3n en todo el mundo es incrementar la temperatura de operaci\u00f3n de los materiales superconductores”, dice Carvalho. Actualmente, los cables superconductores comerciales trabajan a 77 \u00baK o -196\u00b0C. Experimentalmente ya se alcanzaron\u00a0 materiales que trabajan a 136 \u00baK (-137\u00b0C).<\/p>\n
“Nuestro mayor \u00e9xito fue hacer filmes (pel\u00edculas) finas que pueden utilizarse en la fabricaci\u00f3n de circuitos electr\u00f3nicos con una t\u00e9cnica que nosotros perfeccionamos”, dice Carvalho. “Esta t\u00e9cnica de deposici\u00f3n del film llamada dip-coating (un m\u00e9todo qu\u00edmico que implica el uso de soluciones) es mucho m\u00e1s barata que otras usadas por algunas industrias, como la Molecular Beam Epitaxy, o crecimiento con capas moleculares (un m\u00e9todo f\u00edsico de deposici\u00f3n de mol\u00e9culas hasta componer la pel\u00edcula). Hacemos ac\u00e1 todo el proceso de obtenci\u00f3n de pel\u00edculas finas de superconductores a 80 \u00baK, pero esperamos alcanzar en breve los 100 \u00baK (-173\u00b0C).” En Jap\u00f3n, las pel\u00edculas finas de superconductores ya est\u00e1n us\u00e1ndose en la construcci\u00f3n de supercomputadores mucho m\u00e1s veloces que los actuales, pero all\u00e1 ellos usan materiales y equipamientos mucho m\u00e1s caros.<\/p>\n
El material desarrollado en Ilha Solteira es una cer\u00e1mica producida con seis elementos qu\u00edmicos: Bismuto (Bi), Estroncio (Sr), Calcio (Ca), Cobre (Cu), Ox\u00edgeno (O) y Plomo (Pb). Este compuesto es llamado \u00f3xido superconductor. En vez de cables o equipamientos, el equipo de Carvalho planea hacer pel\u00edculas bien delgadas con este material y usarlas como material superconductor en circuitos electr\u00f3nicos. “Ahora estamos en el camino que lleva al desarrollo de un dispositivo para su uso en un chip”. Para avanzar en las investigaciones, los investigadores quieren formar sociedades con empresas que puedan industrializar en el futuro esos dispositivos.<\/p>\n
El trabajo de los investigadores de la Unesp fue presentado en abril en el Congreso de la Materials Research Society (MRS), o Sociedad de Investigaci\u00f3n de Materiales, en la ciudad de San Francisco, Estados Unidos, que cont\u00f3 con participantes de todo el mundo. “Muchos investigadores nos buscaron, principalmente de los pa\u00edses que est\u00e1n invirtiendo bastante en tecnolog\u00eda superconductora, como China y Corea. Recibimos propuestas para visitarlos y desarrollar o ense\u00f1ar la t\u00e9cnica que estamos usando”, cuenta Carvalho.<\/p>\n
El Proyecto<\/strong>
\nDispositivos superconductores: preparaci\u00f3n y caracterizaci\u00f3n
\n<\/em>Modalidad
\n<\/strong>L\u00ednea Regular de Auxilio a la Investigaci\u00f3n
\nCoordinador
\n<\/strong>Cl\u00e1udio Luiz Carvalho – Unesp
\nInversi\u00f3n
\n<\/strong>R$ 107.863,26 y US$ 17.775,00 (FAPESP)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Una l\u00e1mina producida con un compuesto cer\u00e1mico evita perdidas de energ\u00eda el\u00e9ctrica","protected":false},"author":10,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[],"coauthors":[97],"class_list":["post-80561","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/80561","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/10"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=80561"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/80561\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=80561"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=80561"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=80561"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=80561"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}