La scorsa settimana, un gruppo di fisici sudcoreani ha fatto un’affermazione sorprendente. In due documenti caricati sul server di prestampa arXiv, affermano di aver creato un materiale che “apre una nuova era per l’umanità“.
LK-99, un composto a base di piombo, è presumibilmente un superconduttore a temperatura ambiente e pressione ambiente. Un tale materiale, che conduce elettricità senza alcuna resistenza in condizioni normali, potrebbe avere enormi implicazioni per la generazione e la trasmissione di energia, i trasporti, l’informatica e altri settori della tecnologia.
I giornali hanno suscitato un selvaggio entusiasmo online e diversi sforzi per replicare il lavoro. Allo stesso tempo, ci sono segnalazioni di controversie tra i ricercatori coreani sul fatto che la ricerca avrebbe dovuto essere pubblicata.
Perché i superconduttori sono così super
Quando una corrente elettrica scorre attraverso un normale conduttore come un filo di rame, gli elettroni si scontrano con gli atomi mentre si muovono. Di conseguenza, gli elettroni perdono energia e il filo si riscalda.
In un superconduttore, gli elettroni si muovono senza alcuna resistenza. I fili superconduttori possono trasmettere elettricità senza perdere energia e i magneti superconduttori sono abbastanza potenti da far levitare i treni e contenere i feroci plasmi nei reattori a fusione.
Tuttavia, tutti i superconduttori conosciuti richiedono temperature molto basse (tipicamente inferiori a -100 ℃) o pressioni estremamente elevate (più di 100.000 volte la normale pressione atmosferica). Queste restrizioni rendono i superconduttori costosi e poco pratici per molte applicazioni.
Diversi team di ricercatori hanno affermato di aver rilevato la superconduttività a temperatura ambiente in varie sostanze in passato, ma nessuna delle affermazioni ha resistito al controllo. Non più tardi della scorsa settimana, un documento sulla superconduttività del fisico americano Ranga Dias è stato ritirato tra i sospetti di fabbricazione di dati.
Quindi, mentre un superconduttore a temperatura ambiente sarebbe una scoperta sorprendente, dovremmo affrontare le nuove affermazioni con un certo scetticismo.
Affermazioni audaci
I ricercatori sudcoreani affermano che LK-99 può essere prodotto con un processo di cottura che combina i minerali lanarkite (Pb₂SO₅) e fosfuro di rame (Cu₃P). Dicono che il materiale risultante mostra due segni chiave di superconduttività alla normale pressione dell’aria e a temperature fino a 127 ℃: resistenza zero e levitazione magnetica.
Propongono una teoria plausibile su come LK-99 potrebbe mostrare superconduttività a temperatura ambiente, ma non hanno fornito prove sperimentali definite. I dati presentati nei documenti appaiono inconcludenti.
Una delle firme di un superconduttore è l’effetto Meissner, che lo fa levitare quando viene posizionato sopra un magnete.
In un video dimostrativo, i ricercatori posizionano un pezzo di LK-99 su un magnete. Un bordo del disco piatto di LK-99 si alza, ma l’altro bordo sembra mantenere il contatto con il magnete.
Ci aspetteremmo che un superconduttore mostri una levitazione completa e anche un “blocco quantico” che lo mantenga in una posizione fissa rispetto al magnete. In un’interpretazione caritatevole, il comportamento che vediamo nel video potrebbe essere dovuto a imperfezioni nel campione, il che significa che solo una parte del campione diventa superconduttiva.
Quindi è troppo presto per dire che ci sono state presentate prove convincenti della superconduttività a temperatura ambiente.
Qual è il prossimo
Al momento, tutto ciò che sappiamo su LK-99 proviene dai due documenti arXiv, che non sono stati sottoposti a revisione paritaria. Entrambi i documenti presentano misurazioni simili, sebbene la presentazione non sia convenzionale. Tuttavia, ci sono alcune differenze nel contenuto, e anche nella paternità, che non ispirano fiducia.
Quindi cosa succede ora? I processi della scienza entrano in azione.
Gli esperti esamineranno attentamente i documenti. I ricercatori di altri laboratori cercheranno di riprodurre gli esperimenti descritti nei documenti e vedere se finiscono con un superconduttore a temperatura ambiente.
Questi passaggi cruciali sono necessari per stabilire la validità e l’affidabilità delle affermazioni LK-99. Se le affermazioni saranno convalidate e confermate, potrebbe segnare uno dei progressi più rivoluzionari nella fisica e nell’ingegneria dei materiali negli ultimi decenni.
Tuttavia, fino a quando la ricerca non sarà sottoposta a rigorose revisioni e test, dovremmo affrontare le affermazioni con cautela. Attenderemo tutti con grande interesse l’esito del processo di verifica.
Autore
Mahboobeh Shahbazi, Università di tecnologia del Queensland
