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miércoles, junio 12, 2024

La tinta superconductora ultrafina podría estilarse en computadoras cuánticas

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Una tinta superconductora que se puede imprimir en superficies en una capa de una sola molécula de espesor podría resultar útil para la construcción de circuitos para computadoras cuánticas. La tinta de disulfuro de tungsteno es más estable que otras tintas superconductoras y es más sencilla de confeccionar, lo que es un buen augurio para futuras aplicaciones.

Cuando un material es superconductor, la electricidad puede atravesarlo sin resistor, lo que lo convierte en una forma extraordinariamente efectivo de transmitir energía. Los materiales superconductores incluso tienen propiedades magnéticas especiales, pero tienden a ser difíciles de confeccionar y se descomponen cuando se exponen al clima oa temperaturas demasiado alejadas del cero tajante.

Xiaoyu Song y Leslie Schoop de la Universidad de Princeton y sus colegas produjeron la tinta de disulfuro de tungsteno mediante un proceso llamado exfoliación química. Comenzaron con un material hecho de capas alternas de disulfuro de tungsteno y potasio. “Imagínese que tiene un pastel de crepes: tiene todos estos crepes apilados uno encima del otro y en el medio tiene el relleno de crema. El disulfuro de tungsteno es el crepe y el potasio es el relleno”, dice Song. Cuando el material en capas se coloca en ácido sulfúrico diluido, es similar a sumergir un pastel de crepé en agua: el potasio se disuelve y solo quedan las capas delgadas de disulfuro de tungsteno.

Cuando se enjuagaron el ácido y los restos de potasio, los investigadores se quedaron con finas capas de tungsteno suspendidas en agua. Luego, esta opción podría imprimirse sobre un sustrato de vidrio, plástico o silicio, formando una capa de disulfuro de tungsteno de solo una molécula de espesor.

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El patrón impreso se mantuvo estable en condiciones ambientales, sin recipiente ni recubrimiento protector, durante al menos 30 días. Cuando se congeló a temperaturas por debajo de los 7,3 Kelvin (-266 °C), incluso a posteriori de dejarla al clima evadido durante un tiempo, la tinta se volvió superconductora. “Puedes llevarlo contigo o instalarlo a temperatura concurrencia, y luego solo tienes que congelarlo”, dice Schoop. “Sin incautación, necesitarías helio acuosidad; desafortunadamente, no podrías hacerlo en el congelador de tu casa”.

Este proceso es mucho más simple que los que se han utilizado para otras tintas superconductoras, que han requerido capas protectoras para evitar que se degraden con el tiempo. Eso podría suministrar la producción industrial de esta tinta, aunque su requisito de temperatura bloquea algunas aplicaciones potenciales. “Aún podría ser práctico en cosas que ya están enfriadas, como en computadoras cuánticas o máquinas de resonancia magnética donde ya enfría mucho sus sistemas”, dice Schoop. En el futuro, los investigadores esperan que este método pueda estilarse para crear tintas que sean superconductoras a temperaturas más altas.

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