Posibilul superconductor LK-99 la temperatura camerei revine în actualitate, după ce două laboratoare au putut recrea parţial efectul

Lumea oamenilor de ştiinţă este din nou pe jar, chiar mai mult decât era în luna august, la prima anunţare de către oamenii de ştiinţă din Coreea de Sud a ceea pretindea a fi un material superconductor la temperatura camerei, numit LK-99. Ulterior, la sfârşitul luni august, după ce mai multe echipe încercaseră să verifice validitatea celor invocate şi niciuna nu a reuşit, acea descoperire a fost cumva descalificată public. Acum, însă, 2 laboratoare din China şi 7 entităţi în total, din Japonia şi China, printre care şi 4 universităţi din Japonia şi China, au publicat rezultatele propriilor lor încercări, repetate în cele două laboratoare, iar aceste rezultate indică o posibilă validare a descoperirii, cu mici modificări, totuşi.

Ştirea este de o importanţă uriaşă, deci, deşi autorii experimentelor sunt foarte precauţi şi atenţi în ceea ce declară, fără a umfla şi exagera rezultatele obţinute acum. Descoperirea unui superconductor la temperatura mediului ambiant ar schimba lumea tehnologiei cu un salt la fel de uriaş pe cât l-au făcut tranzistorii sau semiconductorii, ba chiar poate şi mai mult. Pentru că implicaţiile de a avea efectul de superconductivitate uşor disponibil ar fi uriaşe, iar mai jos enumerăm doar câteva.

Efectul de superconductivitate apare atunci când un conductor — un fir sau orice altă construcţie prin care trece sarcină electrică — îşi reduce rezistenţa proprie la zero sau aproape zero. În lumea noastră folosim diverse materiale pentru fire mari de transport al electricităţii sau mai mici pentru circuite minuscule din componenţa procesoarelor. Peste tot, însă, în mod normal există rezistenţa circuitului, care înseamnă că o parte din energie se pierde în căldură şi determină o grosime mai mare a conductorului atunci când avem nevoie de transferul unei energii de puteri mari. Pentru că dacă un curent cu putere imensă trece printr-un fir prea subţire, acesta se înfierbântă şi cedează imediat. Şi de fapt aici, în acest efect de rezistenţă sunt multe din limitările actuale ale ştiinţei. Efectul de superconductivitate poate fi obţinut şi e deja folosit, doar că el era loc la o temperatură de 0 grade Kelvin, sau -273 grade Celsius, cu o variaţie de maxim 5 grade. Asta înseamnă că e nevoie ca în jurul conductorului mediul să fie adus la o asemenea temperatură super scăzută, ia atunci efectul apare. Fireşte, asta înseamnă consum enorm de energie.

În prezent, acest efect se foloseşte la experimente ştiinţifice, la trenuri cu levitaţie magnetică şi la unele aparate medicale, precum RMN-ul. De asemenea, computerele cuantice îl folosesc, întrucât lipsa rezistenţei face ca procesoarele acestora să opereze la viteze infinit mai mari. Dacă am avea un superconductor la temperatura camerei — am putea avea toţi computere cuantice, am avea baterii electrice pentru maşini care nu se încălzesc niciodată şi chiar se simt mai bine la rece, a avea fire electrice subţiri care pot transporta GW de putere fără a se supraîncălzi, am avea un salt tehnologic imens în toate domeniile.

Ei bine, în august oamenii de ştiinţă coreeni pretindeau că au descoperit un material numit LK-99, care poate asigura efectul de superconductivitate la temperatura camerei. Conform descrierii, LK-99 conţinea o structură de plumb şi apatit, iar o parte din atomii de plumb ar fi fost înlocuiţi de cei din cupru, creând astfel un efet curios de distorsiune a structurii la nivel atomic, întrucât atomul de cupru e mai mic decât cel de plumb. În acele „spaţii” create de această distorsiune apar un soi de „tunele” prin care curentul electric poate circula în regim de superconductivitate, fără rezistenţă, la temperatura şi presiunea atmosferică normală. Temperatura ar fi de până la 27 grade Celsius — se menţiona în luna august.

Oamenii de ştiinţă din China şi Japonia, care au publicat acum rezultatele studiului lor de verificare a lui LK-99 vin cu completări foarte importante, însă. Se pare că aceştia au urmat în totalitate instrucţiunile de preparare a materialului de replicare, indicate de sud-coreeni. La replicare, însă, au obţinut şi sulfură în materialul final, care se intenţiona drept LK-99. Orice altă tentativă de ajustare pentru lipsa sulfurii altera efectul de distorsiune atomică dorită şi anula orice avantaj al materialului. Au studiat din nou metodele sud-coreenilor şi au constatat că la etapele iniţiale şi aceştia indicat sulfura în ingredientele iniţiale. Prin urmare, există acum concluzia preliminară că şi în materialul LK-99 al sud-coreenilor se conţinea sulfură, doar că fie sud-coreenii nu ştiau, fie nu au menţionat-o. Iar ceilalţi cercetători din august, care au încercat să replice materialul şi efectul, luau la bază doar mostrele fără sulfură şi astfel obţineau un material inutil.

Chinezii au experimentat cu varianta replicată de ei de LK-99, cu conţinut de suflură şi, paradoxal, au reuşit să obţină un efect apropiat de cel de superconductivitate, doar că nu la temperatura camerei, de +27 grade Celsius, ci la -23 grade Celsius. Anume în acea zonă de temperatură efectul Meissner, când un superconductor devine astfel prin abilitatea sa de a expulza câmpul magnetic, a fost observat în cea mai mare măsură la noul material LK-99 în formă chineză şi japoneză.

Oamenii de ştiinţă din China şi Japonia spun că au replicat rezultatele în ambele laboratoare, înainte de a publica ceva, iar echipele de la cele 7 entităţi au participat în aceste experimente, verificându-se şi validându-se reciproc. Chiar şi aşa, ei sunt atenţi şi vorbesc în rezultatul lor de efectul Meissner observat şi de condiţiile specifice, ferindu-se să spună că acel material a indicat efect de superconductivitate în sensul plenar al cuvântului, pentru că pur şi simplu experimentele au fost făcute la puteri mici şi nu s-a ajuns atât de departe. Dar, totuşi, efectul a fost obţinut şi replicat experimental, ceea ce înseamnă că există o mare perspectivă de a putea valida în viitorul apropiat această descoperire ca un superconductor la temperatura camerei.

Bine, în acest caz nu e chiar temperatura camerei, dacă vorbim de -23 grade Celsius, însă temperatura de -23 poate fi asigurată mult mai uşor şi cu mai puţină energie decât -273 sau -268 grade. Prin urmare, chiar dacă acest material ar fi confirmat să fie viabil la -23 grade, descoperirea ar fi oricum similar de importantă şi uriaşă!

E clar, deci, de ce comunitatea oamenilor de ştiinţă a fost pusă pe jar. Pentru că vorbim deja de o verificare profundă, multilaterală şi internaţională, iar aceste echipe din Japonia şi China urmează să avanseze şi mai mult în studiul lor, pentru a putea avea şi un mare verdict final în curând. Şi dacă acest verdict va confirma final ceea ce acum a fost confirmat parţial, atunci ne aşteaptă timpuri de mari salturi tehnologice, în toată domeniile.