Superconductors, The Royal Institution i trens que leviten

YBCOEn alguna ocasió hem parlat dels superconductors. La superconductivitat és un fenomen que m’apassiona. Coneixem metalls que poden presentar superconductivitat a temperatures molt baixes. Ara bé, també coneixem materials ceràmics que presenten aquesta propietat a temperatures “relativament altes”. És el cas del YBa2Cu3O7, conegut popularment com a YBCO, el qual per sota d’uns 90K -al voltant dels -183 ºC-  (la seva temperatura crítica, Tc) esdevé una ceràmica superconductora.

Imant cúbic levitant sobre ceràmica superconductora tipus YBCO refrigerada en nitrogen líquid. Foto vaig poder fer el febrer de 2011 durant una de les nostres demostracions a un institut.

RiDe manera que una peça de ceràmica tipus YBCO, refrigerada sota nitrogen líquid, presenta aquestes sorprenents propietats superconductores, entre les quals destaca (sense deixar de banda la resistència elèctrica nula, la qual podria arribar a ser una de les solucions a les pèrdues energètiques que patim amb el filat de coure, per exemple) l’efecte Meissner o d’exclusió d’un camp magnètic. Al col·locar un imant sobre el material superconductor podem observar que el primer levita i gira lliurement, sobre la peça ceràmica, sense cap més resistència que la de l’aire. I, precisament aquí volia arribar, ja que lluny dels vídeos casolans i de poca qualitat que puc gravar al laboratori, com el següent que vaig gravar el setembre de 2008 (aviat farà 5 anys), abans d’ahir vaig descobrir un fantàstic vídeo editat pel Ri Channel de The Royal Institution; juntament amb The Royal Society, una de les grans institucions científiques de la Gran Bretanya que he descobert, i hi he aprofundit, durant la meva estada de recerca a la University of Nottingham.

Es tracta d’un petit automòbil (que conté una peça de ceràmica tipus YBCO refrigerada amb N2 líquid) que levita sobre una via en forma de Möbius (la cinta cíclica d’una sola cara) formada per petits imants. És una divertida versió maqueta de trens reals, que transporten passatgers tot levitant sobre la via i, per tant, estalviant-se la fricció entre aquesta i unes rodes, com per exemple el Transrapid Maglev de Shangai.

Referències i més info:

Aromaticitat i cinta de Möbius a la tesi doctoral

Avui el company Ferran Feixas ha defensat la seva tesi doctoral titulada “Analysis of Chemical Bonding and Aromaticity From Electronic Delocalization Descriptors”.

Aula Magna de la Facultat de Ciències de la UdG. Girona, 4 de febrer de 2011.

La veritat és que aquest tema de recerca en química teòrica em cau molt lluny, per tant m’ha costat de seguir, però he après una cosa molt important. El concepte d’aromaticitat, que mentre estudies química sembla que sigui una evidència per a un grup  de compostos orgànics, resulta un gran maldecap pels químics teòrics. “La quantificació de l’aromaticitat és un dels grans reptes de la química teòrica”, anunciava en Ferran a la seva introducció.

I si he sortit satisfet de la tesi és perquè he ampliat el concepte que tenia d’aromaticitat (bé, he après que en sabia ben poca cosa). El passat dimecres, en Miquel Solà (precisament codirector d’aquesta tesi) ja ens parlava d’un nou tipus d’aromaticitat, la hiperaromaticitat, al bloc col·laboratiu CatQuímica. A la seva entrada, en Miquel ja ens va esmentar molts tipus d’aromaticitat que desconeixia i que avui en Ferran ha explicat. Aromaticitat en clústers metàl·lics, com el Al2-4 o (i aquí la meva sorpresa) l’aromaticitat de Möbius.

Aquest tipus d’aromaticitat (la molècula senyalada a la imatge la presenta) ha estat batejada així per l’analogia topològica de la configuració espacial dels orbitals involucrats amb una cinta de Möbius (tal i com veiem al cas de la dreta inferior).

Imatge, Wiquipedia.

Sempre m’ha agradat construir cintes de Möbius (cintes d’1 sola cara), per això m’ha cridat tant l’atenció aquest tipus d’aromaticitat.

Per cert, en Ferran ha estat guardonat amb la màxima nota després de la defensa de la seva tesi doctoral. Felicitats, Dr. Ferran! (L’enhorabona, també, als directors de tesi, Miquel Solà, Jordi Poater i Eduard Matito).

(La defensa de la tesi s’ha retransmès en directe per vídeo streaming. Ara podem veure-la en diferit gràcies a la gravació que tenim al canal de la UdG).