Superconductores

Origen y evolución

El descubrimiento de la superconductividad se remonta a 1908, año en el que el físico holandés Heike Kamerlingh Onnes llegó a enfriar el helio hasta el punto de su licuefacción, a una temperatura próxima al cero absoluto. Esta experiencia le permitió observar fenómenos desconocidos hasta entonces y casi inconcebibles para los científicos de la época: por un lado, la superfluidez y por el otro lado la superconductividad, que Onnes demostró por primera vez en 1911.
Para lograr estas bajas temperaturas es necesario poner las muestras en contacto con helio líquido, elemento difícil de obtener y que requiere de procesos complicados y costosos para mantenerlo en su fase líquida. Desde entonces se inicio una búsqueda ininterrumpida para alcanzar aleaciones que alcanzaran la fase superconductora a temperaturas más elevadas.
La curiosidad que Onnes sentía hacia el comportamiento de la materia a bajas temperaturas lo condujo al descubrimiento de la superconductividad experimentando con el mercurio, siendo posible porque había conseguido la licuación del helio que permitió enfriar los materiales a temperaturas próximas al cero absoluto (-273°C).
Puesto que el helio líquido es el mejor método que se conoce de refrigerar a temperaturas extremadamente bajas, la superconductividad podría verse obligada a esperar el desarrollo de nuevos materiales con temperaturas críticas mas altas para poder ofrecer beneficios fuera del entorno de un laboratorio.
Algunos científicos que trabajaban con superconductores similares a los empleados por Onnes, intentaron subir ligeramente la temperatura crítica mezclando compuestos para formar aleaciones superconductoras. Hacia 1933 la temperatura crítica fue duplicada a 10°K (aún muy baja).
El proceso fue lento y frustrante hasta 1941 cuando se encontraron aleaciones de niobio que se volvían superconductoras a 15°K. No fue hasta 1969 cuando la temperatura crítica volvió a duplicarse nuevamente, alcanzando los 20°K. Este avance fue muy importante, puesto que el hidrógeno se licúa a 20°K. Por primera vez podía utilizarse otro agente refrigerador.
Hacia 1971, los mejores superconductores eran aleaciones de niobio-aluminio y niobio-germanio que alcanzaban esta fase. En 1972 se concedió el Premio Nóbel de Física a J. Bardeen, L.N. Cooper y J.R. Schriffer por sus trabajos realizados a finales de la década de los años cincuenta, que daban cuenta del origen microscópico de la superconductividad.
En 1973, la temperatura crítica subió unos pocos grados más, a 23°K. Durante aproximadamente una década, los científicos intentaron aumentar la temperatura crítica. Experimentaron sin éxito con muchos compuestos y aleaciones.
Finalmente en 1986 dos investigadores de IBM en Zurich anunciaron haber conseguido subir la temperatura crítica a 30°K en un material completamente nuevo. Los nuevos materiales superconductores que no son aleaciones metálicas sino cerámicas hechas a base de óxido de cobre mezclados con bario o estroncio y alguno de los elementos conocidos como tierras raras (lantano, itrio y neodimio). Alex Müller y Georg Bednorz habían sintetizado un complejo material cerámico (BaLaCuO) que presentaba superconductividad a 30°K. Este extraordinario descubrimiento impulsó a muchos investigadores a trabajar con materiales cerámicos similares. Unos meses después la temperatura crítica fue aumentada a 39°K.
En febrero de 1987 Ching-Wu (Paul) Chu y su equipo de investigación de la Universidad de Houston anunciaron haber desarrollado un superconductor con una temperatura de 98°K (Mezcla de óxido de cobre, bario e itrio (YBaCuO). Este descubrimiento causó un gran impacto en la comunidad científica mundial, pues la barrera impuesta por la necesidad de utilizar helio líquido había sido traspasada. El nitrógeno se licúa a 77°K, una temperatura bastante inferior a la temperatura crítica alcanzada. El nitrógeno líquido es fácil de transportar en termos aislados, es muy barato, abundante y fácil de enfriar a diferencia del proceso con helio líquido es costoso.
En 1988 el óxido de cobre, calcio, bario y talio (TlBaCaCuO) alcanzó una temperatura crítica de 125°K. Las investigaciones efectuadas en el laboratorio de la Escuela Superior de Física y Química Industrial de París en mayo de 1993, trabajando con películas de óxido mixto de cobre, calcio, bario y mercurio (HgBaCaCuO) lograron una temperatura crítica de 133°K. Este mismo equipo logró en diciembre de 1993 una temperatura crítica de 250°K a partir de un compuesto de bismuto, estroncio, calcio y óxido de cobre (BiSrCaCuO).
Los compuestos que han originado los sorprendentes adelantos en materia de superconductividad son todos cupratos de la familia de las perovskitas de cobre, es decir, cristales constituidos por el apilamiento, en todas las direcciones del espacio, de octaedros que contienen en su centro un átomo metálico, el cobre, con átomos de oxígeno en los vértices; los espacios entre los octaedros están ocupados por otro átomo metálico.
Sin embargo, la carrera de la temperatura crítica aún no ha terminado. Los científicos sueñan con superconductores a temperatura ambiente, que no necesiten refrigerarse, la cual está en torno a los 293°K (20°C).

Colores de resistencias

 

 La última franja, más separada del resto, y típicamente de color dorado o plata, indica la tolerancia, es decir, el margen de error que garantiza el fabricante. (En el caso de resistencias de Precision, se cuenta con 6 bandas de colores, donde las tres primeras indican cifras, la cuarta el multiplicador, la quinta la tolerancia y la sexta el coeficiente de temperatura.) El resto de franjas indica la mantisa (cifras significativas) y el exponente del valor nominal. De esta manera, una resistencia de las series E12 o E24, que están normalizadas con 2 cifras significativas, llevan cuatro franjas: las dos cifras, el exponente o factor potencia de 10, y la tolerancia:

 

El Protocolo de Kioto

Origen y finalidades de Protocolo de Kioto

Un objetivo importante de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (UNFCCC) es la estabilización de las concentraciones de los gases de efecto invernadero en la atmósfera, a un nivel que no implique una interferencia peligrosa con el sistema climático, y que permita un desarrollo sostenible. Como las actividades relacionadas con la energía (procesado, transformación, consumo...) representan el 80% de las emisiones de CO₂ a escala mundial, la energía es clave en el cambio climático. Dentro de la Convención Marco UNFCCC se ha desarrollado el Protocolo de Kioto.

El objetivo del Protocolo de Kioto es reducir en un 5,2% las emisiones de gases de efecto invernadero en el mundo, con relación a los niveles de 1990, durante el periodo 2008-2012. Es el principal instrumento internacional para hacer frente al cambio climático. Con ese fin, el Protocolo contiene objetivos para que los países industrializados reduzcan las emisiones de los seis gases de efecto invernadero originados por las actividades humanas: dióxido de carbono (CO₂), metano (CH₄), óxido nitroso (N₂O), hidrofluorcarbonos (HFC), perfluorcarbonos (PFC) y hexafluoruro de azufre (SF₆).

Entre las actividades a las que se exige que reduzcan sus emisiones, se encuentran la generación de electricidad, el refino de hidrocarburos, las coquerías, la calcinación o sinterización de minerales metálicos, la producción de arrabio o de acero, la fabricación de cemento y cal, la fabricación de vidrio, la fabricación de productos cerámicos y la fabricación de papel y cartón. Sin embargo, no se encuentran reguladas por el Protocolo las emisiones procedentes del sector del transporte y del sector residencial, que son considerados como sectores difusos.

Este Protocolo fue firmado en Diciembre de 1997 dentro de la Convención Marco sobre Cambio Climático de la ONU (UNFCCC). Para que el acuerdo entrase en vigor, ha sido necesario que 55 naciones que representan el 55% del total mundial de las emisiones de gases de efecto invernadero lo hayan ratificado. En la actualidad 164 países lo han ratificado o aceptado, lo que supone más del 61% de las emisiones, según datos de la UNFCCC. El acuerdo entró en vigor el 16 de febrero de 2005, después de la ratificación por parte de Rusia el 18 de noviembre de 2004.

El gobierno de Estados Unidos firmó el acuerdo pero no lo ratificó, por lo que su adhesión solo fue simbólica hasta el año 2001, en que se retiró del mismo, no porque no compartiese su idea de fondo de reducir las emisiones, sino porque considera que la aplicación del Protocolo es ineficiente e injusta al involucrar sólo a los países industrializados y excluir de las restricciones a algunos de los mayores emisores de gases en vías de desarrollo (China e India en particular), lo cual considera que perjudicaría gravemente la economía estadounidense. Otros países que tampoco lo han ratificado son Australia, Croacia y Kazahastan. 

Twitter compra 'We Are Hunted' y prepara una aplicación de música

El sitio de 'microblogging' Twitter ha adquirido el servicio 'We Are Hunted', creado por un grupo de informáticos australianos para descubrir, reproducir y compartir música por Internet.
Un portavoz de Twitter en Australia confirmó la adquisición, aunque no comentó si forma parte de los planes de la empresa para introducirse en la industria musical, según la agencia local AAP.

No obstante, según All Things Digital, el popular servicio de 'microblogging' planea lanzar una nueva aplicación de música de forma independiente este fin de semana. Esta aplicación sugerirá a los usuarios música y artistas en función de una serie de parámetros tales como la información de cuentas de Twitter un usuario.

Según el citado sitio especializado, los usuarios podrán escuchar pistas de música desde la aplicación proporcionados por servicios de terceros como iTunes y SoundCloud, así como vídeos musicales proposcionados por Vevo propiedad de Universal Music y Sony.

Por su parte, 'We Are Hunted' informó en su portal que cerrarán wearehunted.com, aunque continuará creando servicios para sus usuarios como para del equipo de Twitter, sin dar mayores detalles sobre su nuevo papel ni detalles del monto de la compra.

La empresa de 'We Are Hunted', actualmente con sede en San Francisco (EEUU) que cuenta con el apoyo financiero del empresario australiano Graeme Wood, fue fundada en 2007 por Stephen Phillips, Richard Slatter y Michael Doherty.

Esta adquisición aumentará las especulaciones entre los usuarios que esperan poder transferir o comprar música directamente desde Twitter, que ya ha comprado otras tecnologías de empresas emergentes en los últimos meses como Vine, que permite grabar y difundir pequeños vídeos.