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Aug 06, 2023

LK

Gli esperti continuano a respingere le affermazioni straordinarie di un superconduttore a temperatura ambiente. Ma anche un flop potrebbe aprire nuove strade per la ricerca sui materiali. Quando gli scienziati sudcoreani

Gli esperti continuano a respingere le affermazioni straordinarie di un superconduttore a temperatura ambiente. Ma anche un flop potrebbe aprire nuove strade per la ricerca sui materiali.

Quando gli scienziati sudcoreani riferirono di una potenziale svolta nei superconduttori alla fine di luglio, le loro affermazioni scatenarono ondate di entusiasmo e scetticismo mentre i ricercatori di tutto il mondo si affrettavano a replicare gli esperimenti.

Un superconduttore di questo tipo, che trasmette elettricità senza perdita di energia a temperatura ambiente e normale pressione atmosferica, è il Santo Graal della scienza dei materiali. I sognatori sperano in superconduttori a temperatura ambiente che potrebbero massimizzare l’efficienza delle nostre reti energetiche e potenziare la produzione di energia da fusione; accelerare i progressi sui computer quantistici; o contribuire a inaugurare un’era di trasporti superveloci.

Nelle settimane successive a quel primo rapporto, però, la storia del superconduttore LK-99 è stata tutta incentrata su ciò che accade nei laboratori, il che ha rapidamente riportato l'hype sulla terra. Gli sforzi di replica e conferma hanno supportato gli scettici e hanno fornito maggiore chiarezza su cosa è LK-99 e cosa non è.

Il 22 luglio, i fisici della Corea del Sud hanno caricato due articoli su arXiv, un archivio per la ricerca su prestampa, del tipo che deve ancora essere sottoposto a revisione paritaria e pubblicato su una rivista scientifica. Fondamentalmente è come caricare una prima bozza del tuo lavoro. I ricercatori affermarono di aver prodotto il primo superconduttore a temperatura ambiente con una "struttura modificata di piombo-apatite" drogata con rame e denominata LK-99.

Parte della "prova" fornita dal team era un video che mostrava il composto levitare su un magnete, una caratteristica chiave dei materiali superconduttori.

Le audaci affermazioni hanno avuto un impatto enorme tra gli esperti del settore.

"I prodotti chimici sono così economici e non difficili da produrre", ha detto Xiaolin Wang, scienziato dei materiali presso l'Università di Wollongong in Australia. "Ecco perché è come una bomba nucleare nella comunità."

Ma quello che è successo in quel laboratorio in Corea del Sud è stato solo il primo passo per capire se i risultati potrebbero in qualche modo avere implicazioni pratiche per la tecnologia e il suo ruolo nelle nostre vite. Avevamo bisogno di più dati e fin dall’inizio c’era motivo di essere cauti.

Un vero superconduttore a temperatura ambiente sarebbe un grosso problema degno di clamore. I materiali moderni che utilizziamo per condurre l’elettricità, come i cavi in ​​rame che forniscono energia alla tua casa, sono inefficienti. Mentre gli elettroni scivolano lungo il filo, urtano gli atomi del materiale, creando calore e perdendo energia. Questa è nota come resistenza elettrica, il motivo per cui fino al 10% dell'elettricità viene sprecata mentre viaggia attraverso le linee di trasmissione fino alle case. La perdita di energia avviene anche nei nostri dispositivi elettronici.

Ma se i cavi e le linee di trasmissione fossero realizzati con un materiale superconduttore, si potrebbero praticamente annullare tali perdite. Gli elettroni formano coppie mentre viaggiano attraverso il materiale e non urtano molto gli atomi, consentendo loro di fluire liberamente.

I materiali superconduttori esistono già e sono utilizzati in varie applicazioni, come le macchine per la risonanza magnetica, in tutto il mondo. Tuttavia, questi richiedono temperature estremamente basse (che si avvicinano allo zero assoluto a circa meno 459 gradi Fahrenheit) o ​​pressioni estremamente elevate (oltre 100.000 volte la pressione atmosferica).

Nel frattempo, la Central Japan Railway sta costruendo un sistema superconduttore a levitazione magnetica per trasportare i passeggeri tra Tokyo e Nagoya. Il treno SCMaglev utilizza ruote in gomma per raggiungere una velocità di circa 150 chilometri orari prima che il sistema magnetico superconduttore prenda il sopravvento. Dovrebbe essere in grado di raggiungere una velocità di 311 mph.

Il processo richiede una lega superconduttiva di niobio-titanio, che viene raffreddata a meno 452 gradi Fahrenheit con elio liquido.

Un superconduttore a temperatura ambiente come LK-99 renderebbe questo sforzo molto più economico e significherebbe che non c’è bisogno di accumulare elio. (Contrariamente ad alcune preoccupazioni espresse dai media negli ultimi anni, non finiremo presto l'elio, ma viene prodotto solo in pochi paesi, quindi i problemi con l'offerta possono causare enormi picchi di prezzo.)