Un equipo de científicos de la Universidad Técnica de Delft (Países Bajos) ha desarrollado la superconductividad unidireccional sin campos magnéticos. El hito supone una revolución en el campo de la tecnología desde su descubrimiento en 1911, ya que permitiría desarrollar superordenadores hasta 400 veces más rápidos.

Según el estudio publicado en la revista Nature, el descubrimiento se basa en el cambio de materiales clásicos por otro con propiedades cuánticas únicas. La red 2D basada en el metal de niobio de electricidad (Nb3Br8), puede atravesar los superconductores en una sola dirección en las condiciones adecuadas, por lo tanto prescinde del campo magnético gracias a las propiedades cuánticas del material.

 “La tecnología que antes sólo era posible utilizando semiconductores ahora se puede fabricar potencialmente con superconductores que utilizan este bloque de construcción. Esto incluye una frecuencia de terahercios de 300 a 400 veces más rápida que los ordenadores que estamos utilizando ahora.” Mazhar Ali, profesor y líder del estudio de la Universidad Técnica de Delft.

De los semiconductores a los superconductores

Los materiales semiconductores, por ejemplo los cables de cobre,  presentan menos resistencia a medida que se disminuye la temperatura, pero las  impurezas que impiden que dicha resistencia sea nula. Sin embargo, los superconductores pueden conducir una corriente eléctrica sin resistencia y, por tanto, no pierden energía.

“Si el siglo XX fue el siglo de los semiconductores, el XXI puede ser el siglo de los superconductores”, aseguró Mazhar Ali en un comunicado de la Universidad Técnica de Delft.

En los nuevos materiales, el aumento de la velocidad en la frecuencia se ve profundamente beneficiado, ya que esto supone una disminución radical del calor al no haber resistencia, como ocurría en los semiconductores. De esta manera, se ahorra también consumo eléctrico.

El cambio de los chips actuales con nuevos chips superconductores, supondría el ahorro de un 10% de todas las reservas energéticas de occidente, en palabras del propio Ali.

Lo que parecía imposible

La inclusión de la física cuántica por medio de estos materiales ha revolucionado la concepción de la tecnología, algo que puede marcar un antes y un después en el desarrollo de nuevas piezas. Los investigadores del estudio apuntan a que ya en la década de los años 70, los científicos de IBM probaron la idea de la computación superconductora, pero consideraron “imposible” que los ordenadores funcionasen con una superconductividad no recíproca.

La red 2D basada en el metal niobio consigue que los dipolos orienten la corriente en una dirección marcada por un campo eléctrico. En base a las características del material Nb3Br8, los científicos decidieron lo usaron como barrera al colocarlo entre dos superconductores. Así lograron que, a pesar de seguir comportándose como superconductores, estos llevaran la corriente en una sola dirección sin perder energía. Lo que supone un hito que revoluciona el mundo de la tecnología.