Superconduttore a temperatura ambiente ancora più vicino: cosa significa

La superconduttività è un fenomeno fisico nel quale la resistenza elettrica di un materiale si annulla completamente quando sottoposto a un processo di raffreddamento al di sotto di una determinata temperatura critica. In un materiale che presenta le caratteristiche di superconduttore, la corrente elettrica può fluire attraverso di esso senza alcuna perdita di energia dovuta alla resistenza.

La scoperta della superconduttività risale al 1911 quando lo scienziato olandese Heike Kamerlingh Onnes scoprì che il mercurio diventava un superconduttore a temperature prossime allo zero assoluto (-273,15 gradi Celsius). Diversi materiali che mettono in evidenza le proprietà della superconduttività a temperature più elevate, abbondantemente inferiori alla temperatura ambientale, sono protagonisti delle ricerche già da decenni.

Qual è l’importanza di un superconduttore che funziona a temperatura ambiente

I superconduttori offrono numerosi vantaggi pratici, come l’assenza di perdite di energia durante il trasporto dell’elettricità. Ancora oggi, però, richiedono temperature molto basse per mantenere le loro proprietà di superconduttività, cosa che ne ha evidentemente limitato l’applicazione in molti contesti.

Il sogno della superconduttività a temperatura ambiente permea le ricerche di un gran numero di fisici e scienziati, desiderosi di rendere praticabile un percorso fino ad oggi ritenuto impossibile da intraprendere. La scoperta di un semiconduttore a temperatura ambiente nuovamente annunciata a marzo 2023 è stata oggetto di feroci critiche con tanti esperti che ne hanno confutato addirittura “i fondamentali”. E la rivista Nature “rincara la dose” proprio in questi giorni dando spazio alle accuse che parlano di “dati fabbricati ad arte”.

D’altra parte la conferma dell’esistenza di un superconduttore a temperatura ambiente rappresenterebbe un epocale passo in avanti. L’utilizzo di tale superconduttore azzererebbe ad esempio la dispersione di energia durante il trasporto dell’elettricità. Darebbe inoltre una forte spinta al trasporto elettrico: realizzazione di treni ad alta velocità a induzione magnetica (maglev) e di reti di distribuzione di energia molto più efficienti.

In scala più ridotta, ma non meno importante, un superconduttore a temperatura ambiente aprirebbe la strada a nuove tecnologie e dispositivi elettronici più avanzati, migliorerebbe significativamente le tecniche di imaging medico, le tecnologie aerospaziali e la sostenibilità ambientale contribuendo alla riduzione delle emissioni di gas serra.

La nuova scoperta che arriva dalla Corea al vaglio della comunità scientifica

Quasi contemporaneamente, dalla Corea del Sud arriva in questi giorni la notizia del lavoro svolto su quello che viene descritto come un semiconduttore davvero in grado di funzionare a temperature ambientali. Si tratterebbe di una svolta scientifica e tecnologica di enorme importanza con implicazioni rivoluzionarie in vari settori.

Nel documento accademico a sostegno della ricerca degli studiosi asiatici, il team che ha lavorato sul progetto afferma di aver ottenuto un superconduttore a temperatura ambiente (room-temperature superconductor) con una temperatura critica (T_c) di almeno 400 gradi Kelvin o 127 °C. Ciò significa che il materiale diventa superconduttore e perde la resistenza elettrica a una temperatura relativamente alta e accessibile nelle normali condizioni ambientali. La temperatura critica è il valore di temperatura al di sotto del quale il materiale diventa superconduttore.

I ricercatori sudcoreani precisano che il superconduttore in questione è stato sintetizzato a pressione atmosferica standard, cioè senza la necessità di utilizzare alte pressioni esterne per raggiungere la superconduttività. Ciò è significativo perché molti superconduttori ad alte temperature richiedono condizioni di pressione molto elevate per mantenere le loro proprietà di superconduttività, ulteriore aspetto che rende di fatto impossibile qualsiasi utilizzo pratico.

Riferendosi al materiale come una struttura “modified lead-apatite (LK-99)”, gli accademici indicano la struttura cristallina modificata che funge da superconduttore a temperatura ambiente.

Inutile dire che anche nel caso della ricerca asiatica, lo studio sarà messo al vaglio della comunità scientifica e sarà quindi oggetto di ulteriori esami e attività di convalida.