Este metal es 3 veces más barato que el cobre y lo reemplazaría como conductor de electricidad, según científicos
Los científicos señalan que, si se logra que este metal alcance entre el 80% y el 90% de la conductividad del cobre, podría reemplazarlo inmediatamente.
La República en GoogleDurante décadas, el cobre ha sido el estándar casi indiscutible en el mundo de la electricidad gracias a su alta conductividad y su uso extendido en cables, motores, equipos electrónicos y redes de distribución de energía. Sin embargo, su costo y la creciente demanda global incentivó a los científicos a buscar alternativas más baratas, ligeras y abundantes que puedan cumplir una función similar.
Mediante simulaciones avanzadas basadas en teoría del funcional de la densidad y en modelos de conducción electrónica a escala atómica, investigadores del Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), en Estados Unidos, demostraron que este metal puede alcanzar niveles de conductividad cercanos a los del cobre si se ajusta su estructura interna. El siguiente paso sería llevar estas simulaciones al laboratorio para comprobar si los resultados teóricos se confirman en la práctica. Sus hallazgos se publicaron en la revista Physical Review B.
¿Cuál es el metal barato que reemplazaría al cobre como conductor de electricidad?
El metal en cuestión es el aluminio, un material ampliamente conocido por su ligereza y presencia cotidiana en múltiples industrias. De acuerdo con datos de mercado, puede ser aproximadamente dos o hasta tres veces más barato que el cobre, lo que lo convierte en una opción muy atractiva para sectores que necesitan grandes volúmenes de metal conductor, como la infraestructura eléctrica, la automoción y la electrónica de consumo. Además, es uno de los elementos más abundantes en la corteza terrestre, lo que reduce la preocupación por su agotamiento y mejora su viabilidad a largo plazo.
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Los científicos señalan que, si se logra que este metal alcance entre el 80% y el 90% de la conductividad del cobre, podría reemplazarlo en una gran cantidad de aplicaciones. Su menor peso, su menor costo y su abundancia permitirían fabricar sistemas eléctricos más ligeros y económicos, sin comprometer de forma crítica el rendimiento. Esa combinación de factores es la que lleva a los investigadores a considerar al aluminio como el principal candidato para convertirse en el nuevo “metal estrella” de la conducción eléctrica.
¿Cómo se logró aumentar su conductividad con el aluminio?
El aluminio ofrece varias ventajas frente al cobre: es más ligero, lo que reduce el peso de cables y componentes; es más económico, lo que disminuye los costos de producción; y es más abundante, lo que lo hace sostenible en el tiempo. Además, presenta una buena resistencia a la corrosión, lo que alarga la vida útil de los sistemas eléctricos en ambientes exigentes. Estas características son especialmente valiosas en vehículos eléctricos, aeronaves y grandes redes de distribución, donde reducir peso y costos sin perder eficiencia es una prioridad.
Para aumentar su conductividad, los investigadores del PNNL se enfocaron en el nivel más íntimo del material: su estructura atómica. Utilizaron una variante de la fórmula de Kubo-Greenwood y cálculos basados en la teoría del funcional de la densidad para simular cómo el desorden estructural y el desorden térmico afectan el movimiento de los electrones en el aluminio. Inspirados en técnicas usadas en semiconductores, reorganizaron virtualmente los átomos y analizaron cómo cambiaba la conductividad. Las simulaciones mostraron mejoras significativas, acercando la conductividad del aluminio a un 80% de la del cobre.
