Roberta De Carolis Un team di scienziati ha realizzato in laboratorio un dispositivo in grado di realizzare la superconduttività a temperatura ambiente
©Josh Hawkins/UNLV Photo Services
La superconduttività può esistere anche a temperatura ambiente: per la prima volta nella storia un team di scienziati dell’Università di Rochester e dell’Università del Nevada (Usa) ha realizzato in laboratorio un dispositivo in grado di realizzare la vera svolta dell’efficienza energetica.
Una cella a incudine di diamante, un dispositivo di ricerca piccolo, portatile e comunemente usato, che consente la compressione di piccoli materiali a pressioni estreme riesce a ricreare a temperatura ambiente la superconduttività, con potenziali enormi applicazioni nel campo dell’efficienza energetica.
Il fenomeno è stato verificato in laboratorio, quindi ben lontano da applicazioni industriali, ma la scoperta ha implicazioni sul modo in cui l’energia viene immagazzinata e trasmessa: un giorno, forse nemmeno troppo lontano, potrebbe modificare il modo in cui i dispositivi tecnologici, dai laptop alle apparecchiature per la risonanza magnetica, vengono alimentati, ma anche il modo in cui vengono trasportate le persone e le merci e in cui l’intera società funziona.
La superconduttività è un fenomeno quantistico tale per cui la corrente di energia che passa attraverso un circuito è condotta infinitamente e perfettamente, senza perdita di potenza perché a resistenza nulla. Una panacea per tutti i “mali energetici”.
Attualmente viene utilizzato rame come conduttore che in effetti mostra una bassa resistenza confrontato con altri metalli, ma comunque non nulla. In altre parole quando la corrente, che non è altro che un flusso di elettroni, passa nel cavo, si genera una sorta di attrito tra gli elettroni e le pareti del cavo, che porta il sistema surriscaldarsi e quindi a disperdere parte dell’energia sotto forma di calore.
Gli scienziati hanno osservato il fenomeno per la prima volta nel 1911 ma solo a temperature molto basse, vicinissime al cosiddetto zero assoluto (-273°C, raggiunto il quale in linea teorica la materia scompare), che rendeva il fenomeno poco più che una curiosità scientifica con scarsissime applicazioni reali.
“A causa dei limiti della bassa temperatura, i materiali con proprietà così straordinarie non hanno completamente trasformato il mondo nel modo in cui molti avrebbero potuto immaginare – riferisce Ranga P. Dias, coautore del lavoro – Tuttavia, la nostra scoperta abbatterà queste barriere e aprirà la porta a molte potenziali applicazioni”.
Già nel 1968 gli scienziati suggerirono che l’idrogeno metallico, accessibile a pressioni molto elevate, poteva essere l’ingrediente chiave per scoprire la superconduttività a temperatura ambiente o superiore. E ora in effetti sappiamo che è proprio la pressione una delle chiavi.
In realtà il team ha sintetizzato una molecola contenente idrogeno, di formula chimica CH8S, quindi utilizzato la cella a incudine di diamante fino a trovare lo spazio di temperatura e pressione alla giusta combinazione che l’avrebbe portata prima in uno stato metallico, quindi a diventare un superconduttore, ottenendo il massimo risultato ad una temperatura di 15°C e una pressione di 267 GPa (oltre 2 milioni e mezzo di atmosfere).
In queste condizioni di pressione, paragonabili a quella nel nucleo dei giganti gassosi come Giove, tra l’altro, si prevede che anche l’idrogeno metallico sia un superconduttore e che faccia viaggiare il suono quasi al limite massimo recentemente scoperto (67 km/s).
“È un punto di svolta rivoluzionario – spiega Ashkan Salamat, altro coautore della ricerca – La scoperta è nuova, la tecnologia è agli inizi e rappresenta una visione del domani, ma le possibilità sono infinite. Questo potrebbe rivoluzionare la rete energetica e cambiare ogni dispositivo azionato elettronicamente”.
La superconduttività a temperatura ambiente consentirebbe alla corrente di fluire attraverso un circuito chiuso per sempre, il che significa che nessuna energia andrebbe persa e potrebbe viaggiare a distanze enormi arrivando praticamente intatta a destinazione.
Il sogno della rete energetica perfetta potrebbe avverarsi.
Il lavoro è stato pubblicato su Nature.
Fonti di riferimento: Università del Nevada / Nature
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