Notizia

Aug 18, 2023

🚀 Affari spaziali: supercondotti

Il nuovo materiale potenzialmente superconduttore proveniente dalla Corea del Sud è in realtà un nuovo materiale superconduttore? Lo sapremo tra una settimana, secondo Michael Norman, fisico e illustre

Il nuovo materiale potenzialmente superconduttore proveniente dalla Corea del Sud è in realtà un nuovo materiale superconduttore?

Lo sapremo tra una settimana, secondo Michael Norman, fisico e illustre membro dell'Argonne National Laboratory. Questo è più o meno il tempo necessario ai ricercatori di tutto il mondo per replicare il materiale, soprannominato LK-99 dal team di scienziati che lo ha creato, e valutare se si tratta effettivamente di un superconduttore o semplicemente ha capacità magnetiche insolite; il suo laboratorio ci sta lavorando mentre parliamo.

Ciò che rende questa corsa particolarmente scientifica più entusiasmante della maggior parte è che LK-99 si basa su materiali precursori relativamente economici e di facile accesso e può essere sintetizzato con tecniche accessibili a molti laboratori e aziende. Una delle prime organizzazioni statunitensi a creare LK-99 sarà probabilmente Varda Space Industries, una startup che costruisce veicoli spaziali che produrranno autonomamente prodotti farmaceutici in orbita.

Andrew McCalip, capo della ricerca di Varda, è un ingegnere con un lungo interesse per la scienza dei materiali. Quando lesse gli articoli che illuminarono il mondo della fisica, si rese conto che la maggior parte dell'attrezzatura necessaria per realizzare LK-99 era già nel suo laboratorio, poiché Varda stava esplorando come sintetizzare materiali esotici in orbita.

"Il PSA obbligatorio: sono un ingegnere, non uno scienziato dei materiali, certamente non un fisico", afferma McCalip. "Il mio background è creare cose, saldamente nel campo della produzione, e prendere un concetto nuovo e renderlo economicamente sostenibile."

Ha iniziato a lavorare al progetto after-hours e ha condiviso i suoi sforzi su Twitter sotto lo slogan "Effetto Meissner o fallimento".

Una pausa per la scienza: l'effetto Meissner è una delle caratteristiche uniche di un materiale superconduttore: espelle i campi magnetici. Quei video che pretendono di mostrare minuscoli frammenti di LK-99 respinti da entrambi i poli di un magnete sono un modo rozzo per dimostrare che è potenzialmente superconduttivo. Quando un materiale è superconduttivo, gli elettroni lo attraversano quasi senza perdita di energia, al contrario dei materiali conduttivi, come il filo di rame, che perdono energia a causa della resistenza. La superconduttività si verifica solo in condizioni specifiche e, ad oggi, a temperature molto basse. Usiamo i superconduttori per fare cose interessanti, come scrutare l'interno degli esseri umani con la risonanza magnetica e far funzionare i treni maglev, ma il loro costo e la loro sensibilità limitano un'applicazione diffusa. Il treno della campagna pubblicitaria di Internet è a tutto vapore, perché se i superconduttori economici possono funzionare a temperatura ambiente, sono possibili tutti i tipi di sviluppi interessanti, dall’informatica quantistica alle batterie ultra efficienti.

Torniamo al laboratorio: McCalip ha lavorato duramente per sintetizzare il materiale per diversi giorni. Oggi è in attesa della consegna di un lotto di fosfuro di rame proveniente dalla Polonia che gli consentirà di completare la reazione finale. Stasera spera di estrarre un campione del materiale dalla sua fornace e testarne il magnetismo in diretta streaming. Ha inoltre intenzione di condividere campioni del materiale con i ricercatori dell’Università della California del Sud e di altre istituzioni che possano valutarne con precisione le proprietà.

In un mondo di clamore sui social media e in una comunità scientifica che è stata già bruciata dalle frodi in passato, McCalip sta raggiungendo un saggio equilibrio: è entusiasta del potenziale di questo materiale, pur riconoscendo che le probabilità di successo sono basse. Le valutazioni teoriche del materiale variano: un'analisi dello scienziato Sinéad Griffin del Lawrence Berkeley National Laboratory suggerisce che il materiale ha proprietà interessanti e forse superconduttrici; Norman dice che la teoria dietro il materiale non gli sembra così convincente. Le istruzioni per sintetizzare LK-99 sono incomplete e differiscono tra documenti e un brevetto sul materiale. E c'è sempre la possibilità di qualche errore nella ricerca originale o durante la realizzazione del campione.

"Se dovesse avere successo, ovviamente le probabilità sono basse, le proprietà non saranno eccezionali all'inizio, tutti i miglioramenti verranno apportati durante la lavorazione", afferma McCalip. Potrebbe essere difficile modellare il materiale in fili o altre configurazioni utili, ad esempio, ma questo è il tipo di mistero scientifico trasformato in una sfida ingegneristica