La nueva era de los superconductores

Se aplican el diagnóstico por la imagen

Las bases científicas de la investigación en electromedicina experimentarán un cambio profundo en los próximos años. Lo que hoy conocemos como electrónica convencional será sustituida paulatinamente por la "electrónica superconductora". La superconductividad es una propiedad de la materia que consiste en la pérdida súbita de su resistencia eléctrica al mismo tiempo que expulsa completamente el campo magnético de su interior. La primera aplicación práctica en clínica de los superconductores surgió ante la necesidad de generar campos magnéticos elevados para la espectroscopia de resonancia magnética nuclear.

Las imágenes diagnósticas por resonancia magnética han sido el primer producto que se ha beneficiado de la aplicabilidad de los sistemas superconductores. Para lograr las imágenes de alta resolución en estos sistemas se utilizan bobinas superconductoras que generan intensos campos magnéticos. Es común que sean esenciales en cualquier sistema de diagnóstico por la imagen o de videocirugía.

Una de las innovaciones que se anuncian como más revolucionarias para los próximos años son los circuitos activos superconductores. Estos se basan en la capacidad de fabricar e integrar uniones Josephson en un circuito electrónico.

Sensibles

Los primeros dispositivos desarrollados con los superconductores de alta temperatura son los sensores magnéticos Squid (Superconducting Quantum Interference Device).

Ofrecen gran sensibilidad para detectar campos magnéticos.

Han comenzado a introducirse con los denominados magnetocardiogramas y magnetoencefalogramas. Se utilizan en las exploraciones funcionales de la actividad cerebral en pacientes con epilepsia, entre otras indicaciones terapéuticas clínicas.

La investigación en electrónica superconductora traerá consigo el desarrollo de ordenadores basados en la lógica RSFQ (Rapid Single Flux Quantum). Con velocidades de 300 gigaherzios, se calcula que en el plazo de diez años esta tecnología informática "irrumpirá permitiendo agilizar todos los procesos diagnósticos y terapéuticos basados en sistemas informáticos", según explica Josep Fontcuberta, investigador del Departamento de Materiales Magnéticos y Superconductores de la Universidad Politécnica de Cataluña.

La evolución de la investigación médica en superconductores se orienta por el momento hacia áreas como la generación de campos magnéticos: "El objetivo es lograr el máximo campo magnético posible al mínimo coste, lo que no se podría conseguir a través de un material como el filamento de cobre",

Menos grados

Los superconductores de baja temperatura conocidos trabajan a 270 grados centígrados bajo cero, precisando depósitos de helio líquido. Ahora se trata de utilizar superconductores de alta temperatura, materiales que adquieren propiedades superconductoras a temperaturas por encima de los 90 grados Kelvin, unos 183 grados centígrados bajo cero. Se trabaja en el perfeccionamiento de los sensores Squid para la exploración de la actividad cardíaca más complicada como la fetal y la exploración cerebral que precisa gran sensibilidad Los Squid permitirán trabajar a temperaturas inferiores a doscientos grados bajo cero y se reducirá el coste económico.

Precisamente, el Institute of Thin Film Ion Technology (ISI) de Alemania ha presentado un modelo de magnetocardiógrafo en la IV Conferencia Europea de Superconductividad Aplicada, celebrado recientemente en Barcelona.

Siemens AG Corporate Technology se ha traducido en el diseño de un procedimiento de imagen de resonancia magnética basado en sistemas superconductores con sensibilidad de alta temperatura tipo Squid. La norteamericana Everson Electric Company se encuentra inmersa en la carrera por lograr el mejor rendimiento en las plataformas criogénicas que se instalan en los servicios hospitalarios. Otra compañía alemana, AWT Werkzeugtchnik, ha lanzado al mercado un agregado criogénico útil para la refrigeración de placas de radiación en tomografía computerizada. También la empresa española Diopma se dedica a la fabricación de un nuevo superconductor diferente del tradicional óxido de cobre. El uso generalizado de superconductores en la distribución de energía podría reducir el consumo de ésta hasta un 20 por ciento, según estimaciones del ISIS.