S?bado, 04 de julio de 2009

Dispositivos Superconductores
UN LOGRO MÁS DE FÍSICOS COLOMBIANOS
    Revolución en el campo de las telecomunicacionesy en la salud, significa el avance de la física actual, encaminadahacia la tecnología de los superconductores.

Alambre superconductor basado en bismuto cubierto con plata.

AGENCIA AUPEC octubre de 1998

Actualmente se vive una épocade mucha vitalidad en el campo de la física. El descubrimiento denuevos materiales acapara la atención de los científicos.

Uno de los grandes pasos que seha dado en esta área, por parte de los investigadores colombianos,es el desarrollo de películas delgadas superconductoras, que noes otra cosa que láminas del grosor de un cabello con la capacidadpara transmitir la misma energía que un cable de alta tensión,la base de la microelectrónica del futuro.

El grupo dirigido por el físicoPedro Prieto, vinculado a la Universidad del Valle, lidera estos estudiosen el ámbito nacional; la investigación que realiza estáal mismo nivel de grupos alemanes, japoneses y americanos con quienes trabajade la mano en el desarrollo de esta nueva tecnología.

Después de la elaboraciónde películas delgadas de buena calidad, estos físicos sepropusieron dar un paso adelante con miras a una próxima aplicacióny empezaron a trabajar en la creación de dispositivos superconductores.Wilson Lopera, becario de Colciencias, quien recibirá su títulode Doctor en Física, en diciembre de este año, hizo un aportesignificativo en este campo, como parte de su tesis de grado.

La investigación la realizóen el Grupo de Películas Delgadas de la Universidad del Valle, conla colaboración  del Centro de Investigaciones Científicasde Jülich, Forschungszentrum Jülich, GmbH, Alemania, durantelos dos años de su pasantía de investigación.

“La electrónica superconductoraestá basada en poder fabricar estructuras Josephson, las cualesse pueden elaborar uniendo dos láminas superconductoras a travésde una barrera aislante a manera de sandwich, o a través de cualquieracoplamiento débil entre dos superconductores”, explica el investigador.

Este dispositivo es la base de otroque se llama el SQUID, dispositivo de interferencia cuántica superconductora,el cual sirve para medir campos magnéticos pequeños, porejemplo, señales del cerebro y corazón.

Hasta el momento la mayoríade estos dispositivos se basan en superconductores convencionales de bajatemperatura (-269ºC), pero uno de los retos de la ciencia y la tecnologíaactual es fabricar SQUIDs de alta calidad y eficiencia con superconductoresde alta temperatura crítica (-163ºC). De esta forma, en unfuturo cercano ya se hablará del magnetoencefalograma y magnetocardiogramade alta temperatura, que junto con los electros darán informaciónclave para diagnosticar el estado del cerebro y el corazón respectivamente.

El SQUID de alta temperatura servirátambién en geofísica, para realizar mapeos magnéticosdesde la superficie y poder determinar yacimientos de petróleo.

Squid de corriente directa, hecho desuperconductores convencionales

Nuevos materiales

En los ensayos que se llevan a caboen todo el mundo con el fin de elaborar estos dispositivos se ha utilizadopreferiblemente el material conocido como YBaCuO, pero el interésdel trabajo, desarrollado por el físico Wilson Lopera, fue probarcon el Bismuto, de mayor complejidad y complicación.

Se logró entonces, la elaboraciónde dispositivos Josephson de dos tipos: frontera de grano  y “stepstack” (Apilamiento de Escalón).

Este último representa ungran aporte en el desarrollo de la tecnología de  los superconductoresya que como su nombre lo indica es una pila de estructuras Josephson enserie, con la que se logra aumentar la capacidad  transmisora. “Porejemplo, una película delgada, de 300 nanómetros, tiene 200estructuras Josephson en serie”, explica el investigador.

La característica superconductoraque se logra de esta forma con bismuto, en el material YBaCuO no funcionabien.

Este tipo de dispositivo se puedeusar en microelectrónica,. funciona como conmutador (switche) alestilo de los transistores, con la ventaja de que es más rápidoy tiene menor consumo de energía. Igualmente serviría paradetectar radiación de alta frecuencia, usarse como generadores deradiación  y hacer dispositivos electrónicos llamadosmezcladores.

A partir de estos logros, los investigadorescontinúan la tarea de mejorar la calidad de los dispositivos, hacerlosmas confiables y eficientes, y permanecer en la carrera hacia la aplicaciónde la superconductividad.

Contacto: Físico Wilson Lopera, investigador del Grupo dePelículas Delgadas, de la Universidad del Valle. e-mail:[email protected]



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Tags: Fisicos, colombianos, colombia

Publicado por orlandomagno7 @ 22:34
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