Proyecto COMEPHS

Un equipo de científicos italianos y británicos ha logrado dibujar formas superconductoras utilizando un haz de rayos X. El estudio, publicado en Nature Materials, muestra un camino hacia la creación de dispositivos electrónicos innovadores a través de la creación y el control de estructuras superconductoras diminutas. La investigación se financió en parte mediante el proyecto financiado con fondos europeos COMEPHS («Control de la separación en fase mesoscópica»). COMEPHS recibió 3,18 millones de euros mediante el área temática «Nanotecnologías y nanociencias, materiales multifuncionales basados en el conocimiento y nuevos procedimientos y dispositivos de producción» (NMP) del Sexto Programa Marco (6PM) de la Unión Europea.

^I

nvestigadores del Centro de Nanotecnología de Londres (Reino Unido) y la Universidad Sapienza de Roma (Italia) lograron manipular regiones de superconductividad a alta temperatura en un material que combina oxígeno, cobre y un elemento de mayor peso denominado lantano en la instalación de radiación sincrotrónica de Elettra en Trieste (Italia). La superconductividad, según los expertos, es un estado especial en el que un material conduce la electricidad sin oponer resistencia, lo que implica que no se desperdicia en absoluto energía.

Según los investigadores, la conductividad a alta temperatura se genera cuando los átomos de oxígeno contenidos en el material se reordenan tras iluminarlos con rayos X. Este tipo de superconductividad se descubrió por vez primera hace un cuarto de siglo. Si se utiliza el haz de rayos X como un rotulador se pueden incluso dibujar formas bidimensionales.

Los investigadores también fueron capaces de borrar estructuras aplicando tratamientos de calor. Las herramientas por tanto permiten escribir y dibujar con enorme precisión y además borrar en pocos pasos sencillos y sin el empleo de sustancias químicas. Indicaron que la reorganización de la estructura subyacente de un material también es posible en otros compuestos que contengan átomos de metales y oxígeno. Un ejemplo de ello son las pilas de combustible y los catalizadores.

«La validación de nuestra técnica sin sustancias químicas y de un único paso para generar superconductores da lugar a nuevas e interesantes posibilidades de construcción de dispositivos electrónicos, sobre todo en lo referente a la reescritura de circuitos lógicos superconductores», explicó uno de los autores del artículo, el profesor Gabriel Aeppli del Centro de Nanotecnología de Londres y del Departamento de Física y Astronomía del University College de Londres. «Resolver el "problema del viajante" es clave y posee una importancia inmensa, pues es la base de muchos de los retos computacionales más importantes del mundo. Queremos crear ordenadores específicos para la resolución de este problema; tendrían aplicaciones en genética, logística, etc. Un descubrimiento de esta magnitud supondría acercarnos aún más a un cambio de paradigma en la tecnología de la computación.»

En relación a los resultados, el profesor Antonio Bianconi de la Universidad Sapienza de Roma y coautor del estudio, afirmó: «Es sorprendente que en tan sólo unos pocos pasos podamos añadir "inteligencia" superconductora directamente a un material que contiene principalmente elementos comunes como el cobre y el oxígeno.»