Superconduttività: il caso LK-99

"Ciao David, un amico mi ha appena segnalato due pre-print pubblicati un paio di giorni fa su arXiv da ricercatori coreani, che dichiarano di aver scoperto il primo materiale superconduttore a temperature e pressioni ambiente, corredati anche da un video, che sembra essere molto convincente ..."  

David Larbalestier, esperto di superconduttività della Florida State University, era in vacanza sulle Alpi italiane quando ricevette, a luglio scorso, questo e-mail da un suo studente. Secondo la pubblicazione, questo nuovo materiale, composto da rame, piombo, fosforo e ossigeno e battezzato LK-99, avrebbe rivoluzionato la produzione di "magneti, motori, cavi elettrici, treni a levitazione, qubit per computer quantistici, antenne Terahertz, etc. aprendo una nuova era tecnologica per l'umanità intera." Lo scetticismo di Larbalestier e colleghi in tutto il mondo nell'accogliere la sensazionale notizia non impedì a LK-99 di diventare un trend virale ben oltre la comunità scientifica, e guadagnarsi persino un titolo sul New York Times.

E in effetti trovare un materiale con le caratteristiche uniche della superconduttività – il trasporto di correnti elettriche senza resistenza, e quindi senza spreco di energia –, senza dover essere portato a temperature bassissime e pressioni altissime, è un sogno inseguito dalla scienza e dall'industria da molti anni. Perché schiude la promessa di applicazioni tecnologiche futuristiche in grado di cambiare il mondo in diversi settori industriali, dai trasporti (grazie a sistemi di propulsione più leggeri e compatti per aerei, navi e camion) all'energia e la diagnostica medica (aumentando la precisione dei magneti utilizzati per le risonanze).

Tavola Rotonda aperta al pubblico, moderata da Paola Catapano, alla conferenza EUCAS2023 di Bologna.

"Ma la natura non sempre ci è amica" ha affermato Tabea Arndt, del Karlsruhe Institute of Technology (KIT), "e per il momento questo sogno è piuttosto un incubo perché per progettare queste applicazioni futuristiche, lo sforzo intellettuale che dobbiamo investire nel raffreddamento dei magneti è 20 volte superiore rispetto a quello che mettiamo nella progettazione elettromagnetica". La Arnd e Larbalestier erano tra gli esperti invitati alla Tavola Rotonda aperta al pubblico "We Have a Dream: Room Temperature Superconductivity" organizzata nell'ambito di EUCAS2023, assieme a Tsuyoshi Tamegai (Università di Tokyo), Lilia Boeri (La Sapienza) e Anna Grassellino (Fermilab). Per provare che LK-99 NON è un materiale superconduttore, la scienza è andata oltre la tradizionale peer review, sviluppando addirittura una tabella di criteri per riconoscere i cosiddetti "USO", Unidentified Superconducting Objects: l'osservazione della resistenza zero, la conferma dell'effetto Meissner, la determinazione della struttura cristallina e della composizione e la riproducibilità da parte di terzi. LK-99 non ha soddisfatto nessuno di questi criteri sperimentali. Inoltre calcoli computazionali effettuati sui modelli teorici proposti dai creatori di LK-99 dimostrano che questo materiale non ha la temperatura critica per essere definito superconduttore.

Questa smentita su tutti i fronti non ha però impedito di concludere la tavola rotonda con un messaggio di ottimismo: anche se non sappiamo ancora come prevedere questi nuovi superconduttori, non dobbiamo smettere di sognare, né di cercare.