I superconduttori sono pignoli.
Questo è il problema. La resistenza elettrica è pari a zero, sì, ma è necessario corrompere il materiale con un freddo estremo o con una pressione schiacciante, o con un cocktail di entrambi. Immagina di mettere un’incudine di diamante nel tuo bagagliaio per alimentare un veicolo elettrico. Sconfigge lo scopo.
Ora, però, le cose sembrano diverse.
I fisici dell’Università di Houston hanno appena infranto un record. Hanno convinto un superconduttore a funzionare a -122,15 gradi Celsius. Sembra freddo? È vivace. Ma rispetto al valore di riferimento prossimo allo zero assoluto, è praticamente soffocante.
Il record precedente per la superconduzione a pressione ambiente era detenuto da una miscela di mercurio-bario-ossido di calcio dal 1993. Il suo massimo era di -140 gradi Celsius. Questo nuovo lotto? Fino a più di 20 gradi.
Stringilo per rilasciarlo
Allora come hanno fatto?
Ne hanno abusato.
Il team ha preso Hg1223, un superconduttore cuprato ricoperto di ossido di rame, mercurio e calcio, e lo ha compresso in un’incudine di diamante. Difficile. Fino a 30 gigapascar. Si tratta di quasi 300.000 volte la pressione dell’aria al livello del mare.
Poi, hanno lasciato andare. Veloce.
Questo protocollo, chiamato quenching a pressione, intrappola il materiale in uno stato metastabile.
Pensa a un diamante. È carbonio soggetto alla crosta terrestre, ma una volta portato in superficie, non ritorna nella grafite. Resta duro. Rimane bloccato nella sua geometria ad alta pressione.
Hg1223 si comporta in modo simile. Quando rilasci immediatamente la pressione, gli atomi non possono rilassarsi e tornare alla loro disposizione normale. Si formano piccoli difetti. Questi difetti fanno sì che gli elettroni superconduttori continuino a danzare, anche quando la pressione torna ai livelli quotidiani.
“Con questo materiale ancora superconduttore a pressione normale, gli scienziati possono studiarlo con strumenti ampiamente disponibili”, afferma Hua Zhou dell’Argonne National Lab.
Niente più incudini di diamante per ogni esperimento. Normale attrezzatura da laboratorio.
Il problema è ancora lì
Non eccitarti troppo.
Ci sono superconduttori che funzionano a temperature più calde. Il decaidruro di lantanio funziona a -13 gradi Celsius. Puoi ottenere quella temperatura in un congelatore domestico.
Ma non puoi generare 190 gigapascal di pressione nel tuo garage. Questi sono i livelli di compressione del nucleo esterno della Terra. Quindi il compromesso rimane: caldo ma estremamente costoso in termini di energia. Oppure freddo (-122 gradi Celsius) ma pressione normale.
Hg1223 vince la lotteria della pressione, ma perde quella del calore.
Perché è importante?
Perché ora abbiamo un campione con cui giocare che non richiede condizioni geologiche speciali per essere osservato. Possiamo studiare come funziona. Potremmo imparare come spezzare la catena finale che lega questi materiali al congelamento.
I superconduttori a temperatura ambiente potrebbero rivoluzionare le reti energetiche. Auto a carica istantanea. Levitazione magnetica che non ha bisogno di una cattedrale di magneti.
Siamo lontani da lì.
La ricerca sbarca in Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze. È un passo.
Un piccolo passo congelato, leggermente pressurizzato.
Siamo abbastanza vicini da preoccuparcene?
Forse.
O forse stiamo solo aspettando il giusto tipo di pressione.
