CABLE ELECTRICO 10,000 VECES MAS FINO QUE UN CABELLO

Un grupo de investigadores australianos  de la Universidad de Nueva Gales del Sur anunció la creación de un cable eléctrico diez mil veces más delgado que un cabello, capaz de igual conducción eléctrica que un cable de cobre  tradicional.
El descubrimiento marca una nueva frontera para las conexiones entre los componentes electrónicos de las “computadoras cuánticas” del futuro.
“Poder efectuar conexiones de cables a esa escala microscópica será esencial para el desarrollo de los futuros circuitos electrónicos”, explicó Bent Weber, jefe del proyecto realizado en la universidad australiana, en un trabajo publicado por la revista Science.
El cable fue creado por físicos australianos y estadounidenses con cadenas de átomos de fósforo dentro de un cristal de silicio: el nanocable cuenta apenas con cuatro átomos de ancho por uno de alto.
Sin embargo su resistencia eléctrica, es decir su conductibilidad -explicaron los investigadores- no depende del espesor del cable, superando de hecho lo que describe la ley de Ohm y se enseña hasta ahora en las escuelas.
El hallazgo es esencial en la carrera internacional para desarrollar la primera “computadora cuántica”, máquinas súper veloces capaces de procesar enormes cantidades de datos en pocos segundos: una serie de cálculos que llevaría años, o incluso décadas, a las computadoras actuales.
En un cable de cobre tradicional, la electricidad se genera cuando los electrones de cobre fluyen a lo largo del conductor: pero a medida que el cable o conductor se hace más pequeño, la resistencia al flujo eléctrico se hace mayor.
Para superar este problema Weber y su equipo utilizaron microscopios especialmente diseñados con precisión atómica, que les permitieron colocar los átomos de fósforo en los cristales de silicio.
Esto permitió que el nanocable actuara como el cobre, con los  electrones fluyendo fácilmente y sin problemas de resistencia. “Estamos mostrando con esta técnica que es posible minimizar  componentes hasta la escala de pocos átomos”, indicó Weber.
Según la física Michelle Simmons, supervisora del trabajo, falta una década para que aparezcan las primeras computadoras cuánticas, pero el objetivo de los científicos es desarrollar  una computadora de este tipo donde las más pequeñas unidades de información (equivalentes a los bits de las máquinas clásicas)  serán reemplazadas por átomos de fósforo.
“Si vamos a usar átomos como bits, necesitamos cables a la  misma escala de los átomos”, observó Simmons.

¿POR QUE EMPLEAR EL COBRE EN LA ELABORACIÓN DE CONDUCTORES ELÉCTRICOS?

Hay muchas razones técnicas que respaldan el uso del cobre como material para los conductores eléctricos, pero la principal es la confiabilidad probada que éste posee.
Las razones de éxito que ha tenido el cobre se basan en su conductividad eléctrica y sus propiedades mecánicas, puesto que su capacidad de conducción de corriente lo convierte en el más eficiente conductor eléctrico, en términos económicos.
Podemos asegurar que el cobre –debido a su mayor capacidad de corriente para un calibre dado, a igual espesor de aislamiento que los cables de aluminio– puede instalarse en tubos (conduit), ductos, charolas o canaletas de menor tamaño. Es decir, los conductores de cobre minimizan los requerimientos de espacio.
Esto resulta útil si se toma en cuenta que un aumento en el diámetro de los tubos (conduit), ductos o canaletas, en conjunto con el espacio requerido por el alambrado, incrementa los costos de instalación al igual que todos los componentes que integran ésta (por ejemplo las cajas de conexión, chalupas, etcétera).
El aluminio ha tenido éxito como conductor eléctrico en líneas de transmisión y distribución aéreas, pero no así como conductor eléctrico para cables de baja tensión en aplicaciones de la industria de la construcción.
El aluminio presenta problemas en las conexiones debido a sus propiedades físicas y químicas, ya que bajo condiciones de calor y presión este material se dilata y, por tanto, se afloja en las conexiones.
Las terminales de equipos, aparatos, dispositivos, etc., son fabricadas con cobre, cobre estañado o aleaciones de cobre, los cuales en la tabla de electronegatividad tienen valores similares, en tanto el aluminio –al estar más alejado de ellos en esta tabla de electronegatividad– presenta problemas de corrosión galvánica.
Como conclusión podemos decir que el cobre, además de ser mejor conductor que el aluminio, es mecánica y químicamente más resistente. Lo anterior significa que soporta alargamientos (proceso de instalación de los cables dentro de la canalización), reducción de sección por presión (en los puntos de conexión cuando el tornillo opresor sujeta a los conductores), mellas y roturas (en el proceso mecánico de conexión).
El óxido que se forma en las conexiones donde el conductor de aluminio no tiene aislamiento es de tipo no conductor, ocasionando puntos calientes en ellas y un riesgo en la instalación eléctrica.