En marzo de 2026, físicos de la Universidad de Houston informaron una temperatura de transición récord a presión ambiente: superconductividad a 151 Kelvin, aproximadamente 122 grados Celsius bajo cero[s]. La cobertura independiente señaló que, de confirmarse el resultado, sería el superconductor de mayor temperatura conocido a presión atmosférica, aunque también destacó que el estudio no demostró explícitamente resistencia cero[s]. El récord anterior a presión ambiente se mantenía desde 1993. Este avance acercaría al campo a su objetivo final: un superconductor a temperatura ambiente que funcione en condiciones cotidianas.
Sin embargo, la temperatura ambiente sigue estando a unos 140 grados de distancia[s]. Tras 115 años de investigación, ningún material ha logrado superconductividad a temperaturas cómodas para los seres humanos sin requerir presiones similares a las del núcleo terrestre. Esta brecha persiste porque la física que favorece a los superconductores a bajas temperaturas se vuelve en su contra al aumentar el calor.
Por qué importan los superconductores a temperatura ambiente
Los superconductores conducen electricidad sin resistencia. En cables comunes, los electrones chocan con los átomos y pierden energía en forma de calor. En un superconductor, los electrones se emparejan y fluyen de manera coordinada, evitando por completo estas colisiones. El resultado: una corriente que circula indefinidamente una vez iniciada, sin pérdida de energía.
Las implicaciones son asombrosas. La transmisión de electricidad en la red actual pierde alrededor del 8% de la energía[s]. Reducir estas pérdidas podría ahorrar miles de millones de dólares al año y disminuir el impacto ambiental. Los equipos de resonancia magnética podrían funcionar sin el costoso enfriamiento con helio líquido. Los trenes de levitación magnética y la electrónica superconductora serían más fáciles de operar.
El problema: todos los superconductores conocidos requieren frío extremo, presión extrema o ambas cosas. Para hacerlos prácticos, hay que resolver el problema físico o aceptar una infraestructura de enfriamiento masiva. El desafío físico es el que los científicos han perseguido desde 1911.
El mecanismo: por qué el frío ayuda
En 1957, tres físicos estadounidenses publicaron una teoría que explicaba cómo funciona la superconductividad. La teoría Bardeen-Cooper-Schrieffer, nombrada en honor a sus creadores, demostró que los electrones pueden emparejarse mediante interacciones con las vibraciones de la red cristalina[s]. Estos pares de electrones, llamados pares de Cooper, se comportan de manera distinta a los electrones individuales. Pueden moverse a través del material sin dispersarse al chocar con los átomos.
El calor interfiere con este emparejamiento. Cuanto más se calienta un material, más violentamente vibran sus átomos. Esas vibraciones, que ayudan a formar los pares de Cooper a bajas temperaturas, ahora los destruyen. La teoría BCS solo funciona bien para superconductores con temperaturas de transición muy bajas, ya que los pares de Cooper se deshacen fácilmente con el calor[s].
Esto crea una tensión fundamental. El mecanismo que permite la superconductividad es el mismo que la destruye cuando aumenta la temperatura. Un superconductor a temperatura ambiente necesitaría pares de Cooper lo suficientemente fuertes como para sobrevivir al caos térmico de los 300 Kelvin, unos 27 grados Celsius.
Récords actuales: avances y presión
La temperatura superconductora más alta validada de forma independiente es de aproximadamente 260 Kelvin para el hidruro de lantano (LaH₁₀), lograda bajo presiones de 170 a 190 gigapascales[s]. Para contextualizar, esa presión supera 1,5 millones de atmósferas, comparable a las condiciones del núcleo terrestre.
A finales de 2025, investigadores de la Universidad de Jilin en China informaron señales de un resultado aún más impactante: un inicio de superconductividad cerca de los 298 Kelvin en un hidruro ternario llamado LaSc₂H₂₄[s]. Eso equivale a 25 grados Celsius, una temperatura ambiente real. El inconveniente: requería presiones de 250 a 260 gigapascales, y la verificación independiente del efecto Meissner aún estaba pendiente. Las cámaras de muestra medían entre 10 y 15 micrómetros[s]. Los investigadores destruyeron al menos 70 pares de diamantes durante la síntesis[s].
El resultado de 151 Kelvin informado por la Universidad de Houston es relevante porque se logró a presión ambiente[s]. El equipo utilizó una técnica llamada temple por presión: se aplica presión extrema para mejorar las propiedades superconductoras, luego se libera rápidamente esa presión mientras se enfría el material. Las propiedades mejoradas permanecen bloqueadas. Como explicaron los investigadores, «Nuestro método demuestra que es posible retener ese estado sin mantener la presión»[s].
Límites matemáticos fundamentales
Un estudio publicado en septiembre de 2025 en Nature Communications analizó cálculos de electrón-fonón para más de 20.000 metales con el fin de determinar si la superconductividad a temperatura ambiente y presión ambiente es teóricamente posible[s]. La conclusión fue contundente: lograr superconductividad convencional a temperatura ambiente y presión ambiente es extremadamente improbable.
El problema radica en una compensación entre dos parámetros clave. Para obtener altas temperaturas de transición, se necesitan tanto frecuencias fonónicas elevadas como un fuerte acoplamiento electrón-fonón. Pero en los materiales reales, estos factores se contrarrestan. El escenario óptimo que maximiza la temperatura es físicamente imposible[s]. Los compuestos con temperaturas predichas más altas también son cada vez más inestables termodinámicamente, lo que dificulta su síntesis[s].
Estos límites matemáticos fundamentales reflejan patrones recurrentes en la física. Al igual que las explicaciones físicas que la gente acepta como correctas son erróneas sobre la sustentación aerodinámica, las intuiciones sobre la superconductividad suelen subestimar hasta qué punto el mecanismo condiciona el resultado.
El episodio LK-99: cómo se ve una falsa esperanza
En julio de 2023, un equipo de investigación coreano publicó preprints en los que afirmaba haber creado un superconductor a temperatura ambiente llamado LK-99. El compuesto, Pb₁₀₋ₓCuₓ(PO₄)₆O, parecía levitar imanes y mostrar caídas de resistividad cerca de los 380 Kelvin. En cuestión de días, científicos aficionados y laboratorios importantes de todo el mundo intentaron replicar el experimento. Las redes sociales estallaron con especulaciones sobre una inminente revolución tecnológica.
Para septiembre de 2023, grupos de investigación independientes habían rastreado cada observación anómala hasta un único culpable: fases de impureza de Cu₂S[s]. La levitación magnética se debía al ferromagnetismo, no al efecto Meissner que caracteriza la verdadera superconductividad. Las caídas de resistividad coincidían con transiciones de fase superiónicas en la impureza, no con una transición superconductora en el material base.
Ningún material ha cumplido los cinco criterios de validación propuestos para un avance en superconductores a temperatura ambiente: resistencia cero por encima de 273 Kelvin, efecto Meissner, anomalía en el calor específico, replicación independiente por tres o más grupos y estabilidad a presión ambiente[s]. El episodio LK-99 reforzó la importancia de cumplir los cinco requisitos.
Nuevos caminos por explorar
En abril de 2026, investigadores publicaron un resultado impactante en Physical Review Letters. Por primera vez, científicos lograron obtener imágenes directas de pares de átomos en un gas de Fermi ultrafrío que modela el emparejamiento detrás de la superconductividad[s]. Lo que descubrieron los sorprendió: los pares se movían en posiciones coordinadas respecto a otros pares, manteniendo una separación como bailarines en un salón. Este comportamiento no estaba previsto por la teoría BCS. «Nuestro experimento demostró que algo cualitativo falta en esta teoría», informaron los investigadores[s].
Comprender por qué los pares de Cooper interactúan de esta manera podría afinar la búsqueda de superconductores de alta temperatura. «Al entender este caso simple, podemos ajustar nuestras herramientas para estudiar sistemas más complejos», señaló un investigador. «Y los sistemas más complejos son donde buscamos nuevas fases de la materia»[s].
Mientras tanto, los superconductores de cuprato de alta temperatura, que funcionan por encima de la temperatura del nitrógeno líquido desde los años 80, siguen siendo poco comprendidos. Muchos de estos materiales pasan por una fase de «metal extraño» en la que los electrones pierden su identidad individual y actúan de manera colectiva, como una sopa cuántica entrelazada[s]. Entender este estado de metal extraño podría ser la clave para diseñar superconductores a temperatura ambiente[s].
La brecha de 140 grados
El resultado de 151 Kelvin a presión ambiente informado por la Universidad de Houston deja una brecha de unos 140 grados Celsius entre esa temperatura y la ambiente[s]. Cerrar esa brecha, reconocen los investigadores, requerirá esfuerzos concertados de científicos de materiales, químicos, ingenieros y físicos trabajando en conjunto.
El superconductor a temperatura ambiente sigue siendo el Santo Grial porque alcanzarlo transformaría los sistemas energéticos, el transporte, la informática y la medicina. Pero los Santos Griales se definen por lo difíciles que son de encontrar. La física que limita la superconductividad a altas temperaturas no es un mero problema de ingeniería que espera una solución ingeniosa. Refleja compensaciones fundamentales en cómo interactúan los electrones y los átomos. Superar este obstáculo podría requerir el descubrimiento de mecanismos completamente nuevos, no solo mejoras incrementales de los ya conocidos.
Tras 115 años, los científicos entienden mejor que nunca por qué este objetivo es difícil. Ese conocimiento en sí representa un avance: la claridad ganada con esfuerzo que distingue lo verdaderamente imposible de los desafíos que siguen sin resolverse solo porque nadie lo ha logrado aún.
En marzo de 2026, físicos del Centro de Superconductividad de Texas de la Universidad de Houston informaron una temperatura de transición (Tc) de 151 Kelvin a presión ambiente[s]. El artículo describió este resultado como un récord de Tc a presión ambiente, superando el récord de 133K del cuprato de mercurio Hg1223, que se mantenía desde 1993, aunque la cobertura independiente señaló que el estudio no demostró explícitamente resistencia cero[s]. La técnica empleada fue el temple por presión: los materiales se comprimen para mejorar sus propiedades superconductoras, se enfrían a una temperatura objetivo y luego se descomprimen rápidamente. La Tc mejorada persiste en condiciones ambiente. Un superconductor a temperatura ambiente que funcione sin criogenia o presión sostenida sigue estando a unos 140 grados de distancia[s].
Por qué un superconductor a temperatura ambiente transforma la tecnología
Los superconductores exhiben resistencia eléctrica cero por debajo de Tc gracias a la formación de pares de Cooper. La transmisión en la red eléctrica pierde actualmente alrededor del 8% de la electricidad[s]. Una transmisión sin pérdidas en condiciones ambiente reduciría drásticamente esta ineficiencia. Los imanes de resonancia magnética podrían operar sin helio líquido. Los imanes de reactores de fusión y la electrónica superconductora serían más fáciles de enfriar y operar.
Teoría BCS y sus limitaciones
El marco Bardeen-Cooper-Schrieffer (1957) describe la superconductividad convencional mediante el acoplamiento electrón-fonón: las vibraciones de la red median interacciones atractivas entre electrones, formando pares de Cooper en un estado singlete con simetría de gap s-wave. La fórmula de McMillan, y su generalización de Allen-Dynes, relaciona Tc con la frecuencia fonónica promedio logarítmica ωlog, la constante de acoplamiento electrón-fonón λ y el pseudopotencial de Coulomb μ*.
La teoría BCS funciona bien para superconductores convencionales de baja Tc. Los pares de Cooper se destruyen fácilmente a temperaturas elevadas porque las fluctuaciones térmicas superan la energía de emparejamiento[s]. No existe una teoría integral para los superconductores de cuprato de alta temperatura, que exhiben mecanismos de emparejamiento no convencionales.
Superconductores de hidruro: récords bajo presión de megabares
La Tc más alta validada de forma independiente es de aproximadamente 260K para LaH₁₀ bajo 170 a 190 GPa[s]. Investigadores de la Universidad de Jilin informaron un inicio de Tc a 298K en el hidruro ternario LaSc₂H₂₄ a 250-260 GPa[s]. El compuesto presenta jaulas de hidrógeno H24 y H30 entrelazadas, con Sc y La en los centros. La síntesis requirió pulverización catódica para lograr las proporciones molares correctas de La:Sc; los métodos de fusión estándar fallaron debido a las diferencias en los radios atómicos. Las cámaras de muestra medían entre 10 y 15 micrómetros[s]. El equipo destruyó al menos 70 pares de yunques de diamante durante la síntesis[s].
Evidencia de superconductividad: inicio repetido de resistencia cero por debajo de Tc y supresión monotónica de Tc bajo un campo magnético aplicado, consistente con la disrupción de pares de Cooper. La verificación independiente del efecto Meissner sigue pendiente.
Límites matemáticos fundamentales en la superconductividad convencional
Un estudio de Nature Communications (septiembre de 2025) analizó cálculos de electrón-fonón para más de 20.000 metales utilizando funciones de Eliashberg derivadas de DFT[s]. Conclusión: la superconductividad convencional a temperatura ambiente y presión ambiente es extremadamente improbable.
El análisis reveló una compensación inherente entre ωlog y λ. Una ωlog alta (que favorece una Tc elevada según McMillan) requiere modos fonónicos de alta frecuencia, típicamente de elementos ligeros como el hidrógeno. Pero los modos de alta frecuencia se acoplan débilmente a los electrones, lo que reduce λ. La función de Eliashberg óptima que maximiza Tc (una función delta en la frecuencia fonónica máxima con λ ≈ 2) es físicamente irrealizable[s].
Los compuestos con los valores de Tc calculados más altos, Li2AgH6 y Li2AuH6, se acercan al límite práctico, pero son termodinámicamente inestables: 0,319 eV/átomo y 0,172 eV/átomo por encima del casco convexo, respectivamente. Los compuestos con Tc predichas más altas son cada vez más inestables[s].
Estos límites matemáticos fundamentales condicionan lo que es posible lograr mediante la optimización incremental de superconductores convencionales. Al igual que las explicaciones físicas que la gente acepta como correctas son erróneas sobre otros fenómenos, aquí las intuiciones fallan: maximizar un parámetro beneficioso necesariamente degrada otro.
LK-99: anatomía de un falso positivo
Los preprints de LK-99 de julio de 2023 afirmaban una Tc cercana a 400K en Pb₁₀₋ₓCuₓ(PO₄)₆O. Para septiembre de 2023, las afirmaciones habían sido refutadas de manera concluyente[s]. Los cálculos de DFT mostraron que el material base es un aislante de Mott o de transferencia de carga, con una estructura electrónica fundamentalmente inadecuada para la superconductividad. Los fenómenos observados se atribuyeron a fases de impureza de Cu₂S: levitación ferromagnética (no efecto Meissner) y caídas de resistividad que coincidían con transiciones de fase superiónicas (no transiciones superconductoras).
Una lista de validación de cinco criterios propuesta por PatSnap para las afirmaciones de superconductividad a temperatura ambiente incluye: resistencia cero por encima de 273K mediante medición de cuatro puntas, efecto Meissner mediante magnetometría SQUID, anomalía en el calor específico en Tc, replicación independiente por tres o más grupos en un plazo de seis meses y estabilidad a presión ambiente durante al menos 24 horas[s]. Ningún material ha cumplido los cinco criterios.
Más allá de la BCS: nuevas fronteras teóricas y experimentales
Un trabajo publicado en Physical Review Letters en abril de 2026 obtuvo imágenes directas de la dinámica de pares en un gas de Fermi ultrafrío utilizado como modelo para el emparejamiento de Cooper[s]. Las imágenes revelaron una estructura posicional correlacionada entre los pares: los átomos emparejados mantenían una separación respecto a otros pares. La teoría BCS, que trata los pares como distribuidos de manera independiente, no predijo esta correlación. «Nuestro experimento demostró que algo cualitativo falta en esta teoría»[s].
Simulaciones numéricas basadas en mecánica cuántica coincidieron con los hallazgos experimentales y revelaron detalles ausentes en el tratamiento estándar de la BCS, incluida la separación entre pares. «Al entender este caso simple, podemos ajustar nuestras herramientas para estudiar sistemas más complejos»[s].
Muchos superconductores de cuprato de alta Tc, que exhiben Tc de hasta 133K a presión ambiente, pasan por una fase de «metal extraño» por encima de Tc. En los metales extraños, los electrones pierden su identidad individual y forman un estado colectivo cuántico entrelazado[s]. Un artículo de 2025 en Reports on Progress in Physics ofreció una descripción microscópica de este estado mediante el análisis de fluctuaciones de carga local. Comprender la transición de metal extraño a superconductor sigue siendo central en la investigación de superconductores a temperatura ambiente[s].
Investigadores de Penn State conectaron la DFT con la teoría BCS mediante la teoría de zentropía, lo que permitió predecir computacionalmente configuraciones superconductoras. El equipo identificó que el canal de electrones sin resistencia en superconductores de alta Tc está protegido por estructuras atómicas únicas que se asemejan a «un puente flotante en aguas turbulentas»[s]. Se está examinando una base de datos de 5 millones de materiales en busca de candidatos. «Si tiene éxito, este enfoque podría llevar al descubrimiento de superconductores de alta temperatura que funcionen en entornos prácticos, incluso a temperatura ambiente si existen»[s].
La brecha persiste
El resultado de 151K a presión ambiente informado por la Universidad de Houston deja una brecha de aproximadamente 140 grados hasta la temperatura ambiente[s]. Los superconductores de hidruro alcanzan Tc más altas solo bajo presiones de megabares, inadecuadas para cualquier aplicación práctica. El temple por presión ofrece una vía para retener propiedades de alta Tc en condiciones ambiente, pero estabilizar de manera confiable fases con Tc superiores a 200K a 1 atm sigue sin demostrarse.
El objetivo del superconductor a temperatura ambiente requiere mecanismos de emparejamiento no convencionales que no sean destruidos por fluctuaciones térmicas, o la estabilización de mecanismos convencionales en condiciones aún no alcanzadas. 115 años después de que Kamerlingh Onnes descubriera la superconductividad en mercurio a 4,2K, la brecha entre el logro físico y la utilidad tecnológica sigue siendo tan amplia como siempre. El progreso radica en entender con precisión el porqué.
