Los materiales superconductores pueden conducir electricidad sin resistencia a ciertas temperaturas, lo que permite aplicaciones como la levitación magnética. Un ejemplo notable es el tren de alta velocidad de Shanghái, que levita sobre imanes usando superconductores. Al enfriar un material superconductor bajo su punto crítico de temperatura, recuerda el campo magnético y se opone a cambios, lo que causa una fuerza atractiva con imanes y permite la levitación.

1. La superconductividad es la capacidad que tiene un material para conducir la corriente eléctrica sin resistencia y pérdidas de energía en determinadas condiciones.<br />Los materiales superconductores son aquellos que tienen la capacidad superconductora.<br />Los materiales conductores pueden clasificarse en varios grupos:<br />Materiales Conductores de Alta Conductividad<br />Los materiales de alta conductividad mas típicos son: la plata (ρ=0,016), cobre (ρ=0,0172 a 0,0175) y el aluminio (ρ=0,026 a 0,028).<br />Plata (ρ=0,016 ; α=0.036)<br />La plata es, de los materiales conocidos, el más conductor (un 10% más que el cobre que ocupa el segundo lugar), pero su uso como material eléctrico es muy limitado debido a su elevado costo. Se encuentra en la naturaleza bajo la forma de: sulfuros, cloruros o plata nativa; para obtener plata químicamente pura, una vez elaborada, se la refina por vía generalmente electrolítica.<br />La plata es un material muy maleable y dúctil, que puede soldarse a sí misma por martilleo (batido), a una temperatura inferior a la de fusión (temperatura de fusión: 960ºC); su dureza no es muy elevada, y se haya comprendida entre la del oro y el cobre.Como material conductor se emplea: en fusibles (para cortocircuitos eléctricos), fundamentalmente por su alta conductividad, su inoxibilidad y su precisión para la fusión; en contactos de interruptores o relevadores para bajas intensidades, por su alta conductividad eléctrica y térmica; en instrumentos médico eléctricos (termocauterio); etc.<br />Cobre (ρ=0,072–0,0175 ; α=0,0036)<br />El cobre es el material de uso mas generalizado como conductor eléctrico, debido a su conductividad elevada y a su costo moderado. Es un elemento muy difundido en la naturaleza, corrientemente se encuentra bajo la forma de: sulfuros, óxidos o carbonatos, excepcionalmente como cobre nativo (USA). El cobre puro (cobre electrolítico), se obtiene por refinado electrolítico. El cobre es un metal altamente maleable y dúctil, que puede ser fundido, forjado, laminado, estirado y trabajado. El trabajo mecánico lo endurece, pero el recocido lo devuelve a su estado dulce. Tiene una elevada resistencia a la tracción, una gran estabilidad a la corrosión, y es fácil de estañar y de soldar.<br />Con el objeto de mejorar las cualidades mecánicas del cobre, se le adicionan otros elementos formando aleaciones, como el bronce y el latón.<br />El bronce es una aleación de cobre y estaño (generalmente con un 80% a un 95% de Cu), que se caracteriza por su tenacidad y dureza).Suele usarse como conductor eléctrico, pese a que su conductividad eléctrica es inferior a la del cobre. Los bronces modernos, son frecuentemente aleaciones ternarias o cuaternarias (otros elementos componentes de la aleación suelen ser: el fósforo, el silicio, el magnesio, el berilio, el cadmio, etc.); algunos bronces llevan el nombre del elemento que se les adiciona (ejemplo: bronce fosforoso, bronce al silicio, etc.).<br />El latón es una aleación de cobre (50% a 70%) y zinc (30% a 50%), a los que se les agrega, a veces, otros materiales (estaño, plomo, hierro), pero en pequeñas cantidades. Se caracteriza por la facilidad con que puede ser estirado y estampado y se usa como material conductor, pese a que su conductividad eléctrica es inferior a la del cobre.Cuando se requieren conductores de elevada resistencia mecánica, se suelen utilizar el hierro o el acero, recubiertos de una película protectora y muy conductora de cobre; poseen como ventaja la gran resistencia propia del hierro o el acero, combinada con la elevada conductividad del cobre. Ejemplo:“Copper–Weld”.<br />Aluminio (ρ=0,026–0,028 ; α=0,00403–0,00429)<br />El aluminio ocupa el tercer lugar por sus conductividad, después de la plata y el cobre. La conductividad del aluminio es sólo un 63% de la conductividad del cobre, pero a igualdad de longitud y peso tiene el doble de conductancia.Se lo obtiene de la bauxita, mineral abundante y muy distribuido en el globo.El aluminio es un material más blando que el cobre. Su resistencia a la tracción es mucho menor, y su soldadura presenta dificultades, pero es un material dúctil que puede ser trabajado fácilmente por laminado, estirado, hilado, extrusión y forjado. Está siempre cubierto por una capa delgada e invisible de óxido, que es impermeable y protectora. El aluminio expuesto a la atmósfera ordinaria, tiene estabilidad y larga vida.<br />Materiales Conductores de Alta Resistividad<br />Este grupo está compuesto de aleaciones de alta resistividad. Estas aleaciones tienen composiciones muy variadas y se encuentran en el mercado bajo distintas denominaciones. Los principales elementos empleados en estas aleaciones son: cobre, cromo, hierro, níquel, manganeso, aluminio, zinc, silicio, etc.<br />Las principales aleaciones de alta resistividad son:<br />Aleaciones de cobre y níquel <br />Son aleaciones que poseen coeficientes de resistividad relativamente bajos respecto a otras aleaciones (alrededor de 0,5 W·mm²/m).Una aleación de este tipo es el constantán (60%cobre – 40%níquel). Esta aleación tiene una elevada f.e.m. respecto al cobre, por lo que no es adecuada para instrumentos de medida de precisión, pese a tener un bajo coeficiente de temperatura.Añadiendo zinc a la aleación cobre–níquel, se obtiene el argentan que tiene 0,37W·mm²/m, y un elevado coeficiente de temperatura.Con la adición de manganeso, se obtiene la niquelina (67%Cu–31%Ni–2%Mn aproximadamente), que tiene 0,40W·mm²/m y coeficiente de temperatura yf.e.m. respecto al Cu, prácticamente despreciables, por lo que se emplean en los instrumentos de precisión.<br />Aleaciones de níquel y cromo <br />Son aleaciones que poseen coeficientes de resistividad más elevados (alrededor de 1W·mm²/m), coeficientes de temperatura bajos y pequeñas f.e.m. con respecto al Cu. Son aleaciones adecuadas para trabajar a temperaturas elevadas (1.000ºC o algo mas), pues el conductor se recubre de una capa de óxido que lo protege del ulterior ataque del oxígeno.Las aleaciones níquel—cromo se encuentran en el mercado con distintas denominaciones comerciales. Con la adición de hierro, se obtiene un aumento de la resistividad y menor costo, pero los conductores no son aptos para trabajar a temperaturas superiores a los 800ºC, y a veces presentan fenómenos de oxidación.Para temperaturas de hasta 1.350ºC se fabrican aleaciones de hierro, aluminio, cromo y cobalto (kanthal).<br />Del análisis de las aleaciones estudiadas se observa que el cobre interviene en la mayor parte de las aleaciones empleadas a temperatura ordinaria; que el níquel les confiere mayor resistividad y que el cromo les asegura resistencia a la oxidación a temperaturas elevadas y protección contra los ataques de los agentes químicos.<br />Usos de los superconductores<br />Levitación magnética se produce debido al aprovechamiento de los campos magnéticos debido a las fuerzas que surgen entre dos materiales si uno de ellos tiene un potente iman.<br />Uno de los casos mas llamativos de la levitación magnética es el tren de alta velocidad de sangai.<br />Así funciona el tren de levitación...<br />La levitación magnética es una de las aplicaciones más<br />conocida y fascinante de los materiales superconductores<br />304419014605-537210109855<br />Al colocar un material superconductor a temperatura ambiente sobre una<br />configuración de imanes, el campo magnético penetra totalmente en el<br />superconductor.<br />Después de enfriarlo con nitrógeno líquido y alcanzar la temperatura crítica, es<br />decir, el estado superconductor, casi todo el campo magnético permanece dentro<br />del superconductor, es decir “recuerda” el campo en el que ha sido enfriado y<br />se opone a cualquier variación del mismo. Si en este estado tratamos de alejarlo<br />del imán, encontraremos una fuerza atractiva entre ambos, de manera que el<br />superconductor arrastrará al imán.<br />Si hemos colocado el superconductor a una cierta altura sobre el imán y lo<br />enfriamos, éste no sólo recordará el campo, sino también la altura, en la que se<br />mantendrá levitando mientras esté por debajo de la temperatura crítica.<br />Esta propiedad, la levitación, en la que se evita<br />el rozamiento con las vías, ya se está<br />aplicando en Japón donde han<br />fabricado un prototipo de tren<br />basado en levitación con<br />superconductores y que<br />ha podido alcanzar<br />los 550 km/h.<br />