Le nuove affermazioni virali sulla superconduttività lasciano molti scienziati scettici

Jul 01, 2023

I ricercatori affermano di aver scoperto un nuovo superconduttore a temperatura ambiente e pressione ambiente, ma molti scienziati non sono convinti

Se le voci hanno le ali, le straordinarie affermazioni scientifiche hanno un motore a reazione. Nel giro di poche ore dalla pubblicazione sul server di prestampa arXiv.org, due articoli di un team di scienziati della Corea del Sud hanno generato un enorme buzz virale. La straordinaria affermazione dei ricercatori è di aver scoperto un superconduttore a temperatura ambiente e pressione ambiente, un materiale in grado di condurre perfettamente l'elettricità nelle condizioni quotidiane.

Un vero superconduttore in condizioni ambientali viene spesso pubblicizzato per il suo potenziale di trasformare molte tecnologie. Potrebbe consentire una rete elettrica perfettamente efficiente, treni levitanti, reattori a fusione commercialmente validi: l’elenco tipico potrebbe continuare. Gli autori hanno scritto che la loro scoperta “sarà un evento storico completamente nuovo che aprirà una nuova era per l’umanità”. Ma il loro esperimento deve ancora essere adeguatamente esaminato dalla comunità scientifica, e la ricerca di superconduttori rivoluzionari ha una lunga storia di grandi affermazioni che finiscono per fallire.

Quando gli elettroni fluiscono attraverso un materiale conduttivo standard, come un filo di alluminio, si comportano come un autoscontro, rimbalzando sugli atomi. Tutto questo rimbalzo crea resistenza, riducendo la corrente elettrica. Ma se il filo di alluminio viene raffreddato a circa un Kelvin sopra lo zero assoluto (-459 gradi Fahrenheit), accade qualcosa di bizzarro: le regole del traffico cambiano in modo che gli elettroni si uniscono in coppie che scivolano senza attrito tra gli atomi di alluminio con resistenza pari a zero.

Nel 1987 i ricercatori scoprirono i primi superconduttori “ad alta temperatura”, materiali che dovevano solo essere raffreddati fino a 77 Kelvin (-321 gradi F), una temperatura facilmente raggiungibile tramite azoto liquido economico e abbondante. Questi materiali erano letteralmente e figurativamente elettrizzanti, suscitando una scossa di entusiasmo tra gli scienziati e il pubblico riguardo alle possibilità di una superconduttività più calda. Ma gran parte dell’entusiasmo svanì man mano che i progressi rallentarono e i superconduttori “ad alta temperatura” rimasero bloccati a temperature fredde e rimasero impraticabilmente fragili.

Negli ultimi dieci anni, i ricercatori hanno perseguito un’interessante alternativa: hanno scoperto composti a base di idrogeno che sono superconduttori a temperature relativamente calde, ma solo se compressi a pressioni superiori a un milione di atmosfere. E mantenere pressioni così elevate è ancora più poco pratico che sostenere temperature estremamente basse.

Nei loro nuovi documenti prestampati, i ricercatori affermano che LK-99, un composto di piombo, rame, fosforo e ossigeno, è un superconduttore a temperature superiori a 400 Kelvin (260 gradi F) e pressione ambiente. Includono anche una ricetta dettagliata per preparare palline del composto delle dimensioni di un'uvetta, che richiede la miscelazione di rapporti precisi degli ingredienti in polvere e la successiva cottura della miscela ad alte temperature.

Gli autori riferiscono anche di aver effettuato test sull'LK-99 e affermano di aver riscontrato che la resistività elettrica è scesa bruscamente intorno a 378 Kelvin (220 gradi F) per poi raggiungere quasi lo zero intorno a 333 Kelvin (140 gradi F). Sebbene la resistenza elettrica pari a zero sia il segno distintivo della superconduttività, sono necessari altri test per confermare un vero superconduttore. Uno di questi test riguarda l’effetto Meissner: poiché un superconduttore espelle campi magnetici, respinge altri magneti, producendo un iconico effetto levitante. I ricercatori sudcoreani hanno fornito un video di quello che dicono sia LK-99 che mostra l'effetto Meissner, ma i superconduttori non sono le uniche cose che fluttuano sopra i magneti: anche la grafite, ad esempio, levita.

Affermazioni straordinarie che non sono sopravvissute all’esame accurato hanno afflitto a lungo il campo della superconduttività. Nel 1987, dopo che si scoprì che un composto chiamato YBCO era un superconduttore ad alta temperatura, alcuni ricercatori pensarono di aver visto indizi del composto che sviluppava superconduttività a temperatura ambiente, ma quelli scomparvero dopo un esame più attento. L'elenco dei fallimenti un tempo promettenti potrebbe continuare all'infinito: sandwich di alluminio e carbonio, cloruro di rame, composti a base di ammoniaca e altro ancora, tutta la superconduttività a temperatura ambiente che alla fine si è rivelata illusoria.