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13.03.2021 - 08:000

Raggiunta per la prima volta la superconduttività a temperatura ambiente

Scienziati creano il primo superconduttore che funziona a temperatura ambiente ma necessita di pressioni elevatissime

Un team di fisici dell’Università di Rochester, nello Stato di New York, ha pubblicato uno studio su Nature in cui annunciano di essere riusciti ad ottenere per la prima volta nella storia un materiale in grado di esibire le caratteristiche della superconduttività a temperatura ambiente. La scoperta, pertanto, potrebbe rivoluzionare il mondo della tecnologia e dell’elettronica.
La superconduttività è un fenomeno quantistico tale per cui la corrente di energia che passa attraverso un circuito è condotta infinitamente e perfettamente, senza dispersione di potenza perché a resistenza nulla. I superconduttori sono già utilizzati in molte applicazioni, come la risonanza magnetica (Mri), la risonanza magnetica nucleare (Nmr), gli acceleratori di particelle e altre tecnologie avanzate come i primi computer quantistici.
Scoperta nel 1911, la superconduttività dei materiali era stata osservata solo a temperature molto basse, prossime cioè allo zero assoluto (-273°C). Da allora, gli scienziati hanno cercato materiali che funzionassero anche a temperature più elevate, ma tutti i superconduttori scoperti finora hanno bisogno di essere raffreddati a temperature ancora troppo basse per operare correttamente, e sono quindi poco pratici per gran parte delle possibili applicazioni.
Nello studio pubblicato su Nature, invece, gli scienziati sono riusciti a sintetizzare il primo superconduttore a temperatura ambiente, per la precisione a 287,8 Kelvin, pari a 14,65 gradi centigradi. Il risultato è stato raggiunto combinando un composto formato da idrogeno, zolfo e carbonio tra le punte di due diamanti, colpendolo con la luce laser per indurre reazioni chimiche, ottenendo così l’idruro di zolfo carbonioso. Questo materiale ha mostrato una superconduttività a una temperatura di circa 15 gradi, ma ad una pressione estremamente elevata, cioè 267 Gigapscal, poco più di 2,6 milioni di volte la pressione atmosferica.
«Per avere un superconduttore ad alta temperatura, sono necessari legami più forti ed elementi leggeri. Questi sono i due criteri fondamentali. L’idrogeno è il materiale più leggero e il legame idrogeno è uno dei più forti. L’idrogeno metallico solido presenta caratteristiche fondamentali per la superconduttività a temperatura ambiente», ha spiegato l’autore dello studio Ranga Dias.
Il fenomeno è stato verificato solo in laboratorio, quindi si è ancora ben lontani da concrete applicazioni industriali, ma nonostante ciò la scoperta potrebbe avere ripercussioni rivoluzionarie sul modo in cui l’energia viene immagazzinata e trasmessa. I materiali superconduttori, infatti, in futuro potranno cambiare il sistema delle reti elettriche, che oggi disperdono una gran quantità di energia a causa della resistenza nei fili. Potranno inoltre avere un’incidenza importante anche nel mondo dei trasporti, con i treni a levitazione magnetica, delle tecniche di imaging e di tutta la tecnologia in generale.

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