La superconductividad, es decir, la capacidad de un material para conducir la electricidad sin resistencia eléctrica, podría dar un nuevo salto gracias a una estructura formada por apenas dos capas atómicas de boro. Un equipo de científicos de China ha predicho mediante simulaciones por ordenador que determinadas configuraciones de borofeno —lámina bidimensional de átomos de boro de un solo átomo de espesor— podrían presentar superconductividad a 68 kelvin (K), unos −205 °C, y además a presión atmosférica.
El resultado, publicado en Physical Review Letters, es especialmente llamativo porque supera las prestaciones del mejor superconductor elemental conocido hasta ahora. El escandio, considerado el elemento con mayor temperatura crítica de superconductividad, alcanza aproximadamente 36 K (−237 °C), pero necesita someterse a una presión cercana a 260 gigapascales, condiciones muy alejadas de las aplicaciones cotidianas.
La importancia de la predicción no reside únicamente en esos 68 K. Si el material pudiera sintetizarse y conservar experimentalmente las propiedades calculadas, podría facilitar el desarrollo de tecnologías superconductoras con sistemas de refrigeración menos exigentes. Entre las aplicaciones potenciales se encuentran redes eléctricas más eficientes, equipos de resonancia magnética y sistemas de transporte basados en levitación magnética (maglev).
Miles de estructuras posibles
Los investigadores no fabricaron inicialmente el material en el laboratorio. Recurrieron a cálculos computacionales avanzados para estudiar cómo se comportarían los átomos y los electrones en diferentes configuraciones.
En concreto, analizaron dos capas monoatómicas de borofeno colocadas una sobre otra de miles de maneras diferentes. El estudio computacional examinó más de 9000 estructuras, hasta identificar la configuración con las propiedades superconductoras más favorables.
La estructura «ganadora» corresponde a un borofeno bicapa con apilamiento AA, en el que los átomos de boro de ambas capas quedan alineados. Pero existe un detalle fundamental: las dos láminas no se limitan a permanecer próximas, sino que están conectadas mediante enlaces covalentes boro-boro.
Estos enlaces modifican la manera en que vibran los átomos del material y, con ello, la interacción entre los electrones y las vibraciones de la red cristalina. Esa interacción es crucial para la formación de los pares de Cooper, responsables de que los electrones puedan desplazarse colectivamente sin resistencia en el estado superconductor.
Hacia superconductores más calientes
Los resultados apuntan así a una estrategia poco explorada: utilizar enlaces covalentes entre capas bidimensionales para mejorar la superconductividad de elementos ligeros como el boro. Frente a materiales bidimensionales cuyas capas están unidas principalmente por interacciones débiles, el borofeno bicapa estudiado presenta una conexión atómica mucho más fuerte.
Los autores consideran que esta arquitectura establece un nuevo punto de referencia para la superconductividad elemental, tanto a presión ambiental como bajo presión elevada.
Sin embargo, hay que mantener la cautela. Los 68 K son todavía una predicción teórica, obtenida mediante simulaciones, y no una temperatura de transición superconductora demostrada experimentalmente. El siguiente paso será conseguir sintetizar la estructura propuesta y comprobar si realmente presenta superconductividad en las condiciones calculadas.
Referencia
Meng-hui Wang et al., Bilayer Borophenes Establish a New Upper Limit for Elemental Superconducting Transition Temperatures, Physical Review Letters (2026). DOI: 10.1103/8l19-rdn2
