La electricidad es ineficiente en comparación con lo que podría ser. Hay una excepción: la electricidad que viaja por un superconductor apenas pierde energía por el camino. 

Sin embargo, los superconductores actuales únicamente funcionan en entornos especiales muy costosos. ¿Y si pudiéramos cambiar eso? 

Esa es la premisa en la que se basa el LK-99, un posible material superconductor que científicos de Corea del Sur dicen haber ideado y que ha acaparado titulares y publicaciones en las redes sociales durante la última semana. Lo han apodado incluso el Santo Grial de la Física.

El material LK-99 es un compuesto de plomo, oxígeno y fósforo, según describen los científicos en dos artículos que aún no han sido revisados por pares. Explican cómo doparon el material con cobre, lo que, tal y como especulan, puede haber distorsionado la cadena de átomos de plomo, creando canales a lo largo de los cuales se produce la superconductividad, según la revista Science. 

Sin embargo, muchos expertos se muestran escépticos de que el material haga realmente lo que afirman los científicos. Por tanto, queda por ver si el LK-99 es realmente un avance hasta que otros puedan replicar sus resultados. 

Las perspectivas de que el invento cumpla todo lo que promete son todavía muy lejanas, explican los expertos consultados a Business Insider.

Por qué los superconductores a temperatura ambiente son tan esquivos

"El santo grial sería conseguir algo superconductor a temperatura ambiente", afirma Leonard Kahn, director del departamento de Física de la Universidad de Rhode Island.

El problema es que, por ahora, los científicos juegan a las adivinanzas, intercambiando materiales para intentar elevar la temperatura crítica.

Elementos como el tántalo y el mercurio, por ejemplo, son superconductores, pero hay que enfriarlos a -450 grados Fahrenheit. Algunos compuestos se vuelven superconductores a temperaturas más altas y pueden enfriarse con nitrógeno líquido a unos -320 grados Fahrenheit. 

Otros materiales se vuelven superconductores a temperaturas más cálidas, "pero hay que someterlos a presiones tan altas que resultan impracticables para cualquier aplicación", explica Kahn.

LK-99 no es la primera pretensión de este tipo. Ha habido intentos similares en el pasado que no parecen haber cuajado. Un artículo sobre el tema, publicado en la revista científica Nature en 2020, fue posteriormente retirado.  

En última instancia, lograr un superconductor a temperatura ambiente "requeriría avances en la comprensión de los principios fundamentales de la superconductividad, inventar nuevos materiales o descubrir formas de aumentar la temperatura crítica", explica a Business Insider Edwin Fohtung, profesor asociado de Ciencia e Ingeniería de Materiales del Instituto Politécnico Rensselaer.

Dónde y cómo se utilizan hoy los superconductores

"No es que no tengamos superconductores, pero solo podemos hacer que funcionen a presiones extremadamente altas y a temperaturas muy bajas", explica por su parte Elif Akçalı, profesora asociada de ingeniería industrial y de sistemas en la Universidad de Florida.

"Cuando ese es el caso, estás poniendo mucha energía para que eso funcione", dijo Akçalı. "Para mí, desde una perspectiva empresarial, está perdiendo su valor". 

Los superconductores expulsan campos magnéticos y son diamagnéticos, un fenómeno conocido como efecto Meissner. "Si les acercas un imán, se oponen al imán, por lo que los imanes flotan sobre ellos", explica Kahn.

En la actualidad, las máquinas de resonancia magnética, los ordenadores cuánticos y los trenes de levitación magnética utilizan la superconductividad. Para refrigerar un imán de resonancia magnética se necesitan unos 2.000 litros de helio líquido, que es caro y escaso.

Pero si los investigadores encontraran un superconductor a temperatura ambiente, sería de gran importancia para la energía, el transporte y muchas otras industrias. Por ejemplo, para las centrales eléctricas.

 "Si tuviéramos cables superconductores en lugar de los cables normales que se utilizan actualmente, equivaldría a tener entre un 5% y un 10% más de centrales eléctricas, y no estaríamos emitiendo más carbono a la atmósfera", afirma Kahn. "Las posibilidades serían enormes, pero aún no hemos llegado a ese punto".

Cualquier uso revolucionario de los superconductores todavía tardará su tiempo

Los expertos afirman que aún falta tiempo para que se produzca un cambio radical en el uso de los superconductores. Como mínimo, varios laboratorios tendrán que repetir y verificar el experimento para asegurarse de que el LK-99, o algo parecido, funciona realmente. 

E incluso un material que funcione significará que las empresas tendrán que cambiar su forma de fabricar cosas.  

Un claro ejemplo es el caso de los chips. Todavía no se sabe si este tipo de material superconductor podrá incorporarse con éxito al proceso de fabricación de chips de una forma económicamente viable y no demasiado onerosa, afirma Siddharth Joshi, profesor adjunto de ciencias e ingeniería informáticas de la Universidad de Notre Dame. 

"Actualmente, no diseñamos chips dando por sentado que se pueden tener superconductores en ellos", apostilla Joshi. 

"Utilizar superconductores en el diseño de los chips podría dar lugar a diseños interesantes, pero primero la tecnología tendría que estar lo suficientemente madura para aplicarla a este campo", señala.

Pero, de nuevo, si funciona, eso podría significar que podemos producir chips que necesiten menos energía para funcionar, lo que significa que pueden hacer más cosas y ocupar menos espacio. Los teléfonos y portátiles, por ejemplo, podrían ser aún más compactos, afirma Navid Asadi, profesor de ingeniería eléctrica e informática de la Universidad de Florida. 

Los chips de bajo consumo también podrían ayudar a las máquinas a ampliar mucho más sus posibilidades. En el caso de las nuevas tecnologías, como los vehículos eléctricos y autónomos, podrían resolver mejor el tipo de preguntas que se plantean en sus trayectos, según Asadi.

"¿Debo mantener el coche entre las líneas? ¿Voy a adelantar a este coche? ¿Debo frenar? ¿Debo ajustar la velocidad? Todas estas decisiones se toman constantemente en los chips, y necesitan energía", explicó. "Así que los chips de bajo consumo energético son un área importante en el diseño de chips". 

La posibilidad de que los chips sean más rápidos y eficientes gracias a los superconductores también significa que podrían soportar las grandes cantidades de potencia de cálculo y energía necesarias para sostener otros esfuerzos de inteligencia artificial, incluida la IA generativa, según Dale Rogers, experto en cadena de suministro y profesor en la Universidad Estatal de Arizona. 

"Si es real, este tipo de avance en superconductores puede permitir enormes avances y capacidades de procesamiento en inteligencia artificial", destaca.