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De los aceleradores de partículas al diagnóstico de enfermedades: el potencial científico y tecnológico de la superconductividad

Lucio Rossi, responsable del proyecto de Alta Luminosidad que multiplicará por 10 la potencia del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, el acelerador de partículas donde se descubrió el bosón de Higgs, ha pronunciado la tercera y última conferencia del IV Ciclo de Conferencias organizadas por el CERN y la Fundación BBVA, bajo el título Desafíos de la física de partículas: La dimensión tecnológica y globalizada de la ciencia.

12 noviembre, 2018

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Perfil

Lucio Rossi

IV Ciclo de Conferencias

Superconductividad: vector de avances tecnológicos para la ciencia del futuro

La superconductividad es una asombrosa característica que poseen algunos materiales: cuando se enfrían hasta alcanzar una temperatura muy baja (alrededor de los –270 °C), su resistividad eléctrica desaparece, lo que les permite transportar una enorme cantidad de corriente sin disipación de energía. Los cables superconductores llevan grandes corrientes en campos magnéticos altos, posibilitando potentes electroimanes para los grandes aceleradores de partículas, como el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, donde se detectó el bosón de Higgs.

Al mismo tiempo, la superconductividad también se está abriendo paso en nuestra vida cotidiana: miles de hospitales y centros de diagnóstico en todo el mundo usan grandes imanes superconductores para las resonancias magnéticas. Estas y otras aplicaciones de vanguardia demuestran que la superconductividad es hoy un vector clave de la innovación tecnológica.  De todo esto habló Lucio Rossi, líder del proyecto LHC de Alta Luminosidad (HL-LCH), dentro del IV Ciclo de Conferencias organizado por el CERN y la Fundación BBVA bajo el título Desafíos de la física de partículas: La dimensión tecnológica y globalizada de la ciencia.

Entre 1990 y 1998, Rossi fue el responsable de los primeros prototipos de imanes dipolares para el LHC del CERN y, más adelante, de las primeras grandes bobinas  superconductoras del experimento ATLAS del LHC. En 2001, entró a formar parte del CERN con el fin de dirigir la construcción de los imanes y superconductores para el proyecto LHC y desde 2010 es el líder del LHC de Alta Luminosidad (HL-LHC), un proyecto internacional que pretende quintuplicar la luminosidad del LHC para el año 2025 mediante el desarrollo de nuevas tecnologías de vanguardia, como los innovadores imanes superconductores de 11-12 teslas.

“La superconductividad”, explica Rossi, “es la tecnología fundamental del LHC. Gracias a ella, los imanes que mantienen en circulación los protones (las partículas aceleradas en el LHC) son cinco veces más potentes que si se hubieran construido con una tecnología convencional, permitiendo que se alcance la energía que fue necesaria para descubrir el bosón de Higgs”. En definitiva, el hallazgo de la legendaria partícula por la que la materia adquiere su masa, predicha por Peter Higgs en 1964, no hubiera sido posible sin la superconductividad.

Entrevista con Lucio Rossi

Pero además, de cara al futuro, Rossi prevé que esta tecnología va a resultar fundamental para ir más allá del Modelo Estándar de la Física. “Con el proyecto de Alta Luminosidad en el LHC, nuestra intención es multiplicar por 10 el número de colisiones en el acelerador, para ampliar su potencial científico”. De hecho, Rossi cree que será factible determinar con mucha mayor precisión las propiedades del bosón de Higgs, y detectar nuevas partículas. “Todo ello será crucial para decidir la dirección que deben tomar los futuros proyectos de investigación en el campo de la física de partículas”, asegura.

Más allá de su importancia para la ciencia básica, Rossi resalta la aplicación de la superconductividad desarrollada en el CERN a otros ámbitos, sobre todo en el terreno de la medicina. “Más del 90% de la tecnología en la que se basa la Resonancia Magnética se basa en los imanes superconductores. Cada año se instalan en el mundo unos 2.000 dispositivos basados en superconductividad. Además, esta tecnología también está teniendo aplicaciones en el campo de la farmacología, permitiendo el estudio y la producción de nuevas moléculas”.

Al mismo tiempo, los reactores de las plantas nucleares de la próxima generación, con menor riesgo e impacto, están basados en enormes imanes superconductores; y algunas plantas piloto están utilizando cables superconductores para la transmisión eléctrica. Rossi también destaca que la superconductividad podría tener un papel crucial en la producción de energía limpia a través de la fusión, el objetivo que busca el proyecto internacional ITER. “La superconductividad”, asegura, “es un fenómeno fascinante que no sólo abre nuevas ventanas de conocimiento para responder a preguntas fundamentales sobre la materia y el universo, sino que ha permitido y continuará impulsando aplicaciones tecnológicas de gran beneficio para la humanidad”.

El CERN y la Fundación BBVA

El CERN y la Fundación BBVA iniciaron su colaboración en 2014, cuando el organismo científico supranacional decidió celebrar en España el 60 aniversario de su creación en colaboración con la Fundación BBVA. El resultado fue el ciclo de conferencias Los secretos de las partículas. La física fundamental en la vida cotidiana, clausurado por el todavía director general del CERN, Rolf Heuer. En el segundo ciclo intervino su sucesora, Fabiola Gianotti. Todas las conferencias de los tres ciclos están disponibles íntegramente en la página web de la Fundación www.fbbva.es o en listas de reproducción de nuestro canal de Youtube.