Reddmatter, il nuovo superconduttore made in Usa
Esiste un materiale che elimina la perdita di energia quando l’elettricità si sposta lungo un filo? Potrebbe essere questa la scoperta di alcuni scienziati statunitensi, una scoperta che è stata definita una svolta.
Si tratta di un materiale commercialmente accessibile e che porterebbe ad avere batterie più durature, reti elettriche più efficienti e il miglioramento dei treni ad alta velocità.
Ma non si tratta di una novità in assoluto. Infatti i cosiddetti superconduttori – materiali in grado di condurre correnti elettriche senza alcuna perdita – già esistono, ma sono stati fino a ora poco pratici: per funzionare, necessitano di essere sottoposti a raffreddamento, con temperature di –320 gradi Fahrenheit (circa 160° C sotto lo zero), e a pressioni estreme per funzionare.
Il grande cambiamento raggiunto dai ricercatori della University of Rochester è stata la creazione di un nuovo superconduttore in grado di funzionare a temperatura ambiente e a una pressione inferiore rispetto ai materiali solitamente utilizzati.
I vantaggi, come accennato, sono legati alla creazione di conduttori senza perdite e più economici, conduttori che, come spiega Ranga Dias, docente di ingegneria meccanica e fisica a Rochester che ha guidato la ricerca – possono essere impiegati anche nei futuri reattori a fusione nucleare.
Una scoperta dunque rivoluzionaria: «Potremmo far levitare magneticamente i treni sopra i binari superconduttori, cambiare il modo in cui l’elettricità viene immagazzinata e trasferita e rivoluzionare l’imaging medico» spiega Dias.
Questo grazie al funzionamento che i fisici chiamano effetto Meissner, ossia quando un materiale libera il suo campo magnetico e, se messo vicino a un superconduttore, levita.
Un lavoro, questo, che è stato condotto sulle fondamenta di una precedente sperimentazione. Infatti, lo stesso gruppo di ricercatori capitanato da Dias aveva già in passato, nel 2020, lavorato a un superconduttore costituito da una combinazione di idrogeno, zolfo e carbonio che funzionava quasi a temperatura ambiente.
Diversamente da questo nuovo materiale, quello precedente, però, funzionava solo dopo essere stato scaldato da un laser e compresso tra le punte di due diamanti a una pressione maggiore di quella che si trova al centro della Terra attraverso l’uso di un dispositivo chiamato cella a incudine di diamante.
Nel nuovo studio, pubblicato su Nature, i ricercatori hanno dunque modificato la precedente “ricetta” del superconduttore aggiungendo all’idrogeno azoto e un metallo raro, il lutezio, riscaldandolo e comprimendolo.
Stanley Tozer, ricercatore presso il Nationa High Magnetic Field Laboratory della Florida State University spiega: «Questi risultati sono una svolta per la comunità scientifica, svolta che è stata resa possibile dall’intuizione di Dias».
Il materiale, soprannominato “reddmatter” (da “red matter”, “materia rossa”) a causa del suo colore, potrebbe avere la capacità di lavorare a 69 gradi Fahrenheit (20,5° C circa) e con una pressione di 145.000 libbre per pollice quadrato (l’equivalente di circa 9997 bar), con un calo di circa 10 gradi Fahrenheit e 1/1000 della pressione rispetto al prodotto sperimentato nel 2020.
Anche se lontana dalla pressione media a livello del mare – spiega Tozer – si tratta di un valore entro cui gli ingegneri possono realizzare un prodotto commercialmente valido utilizzando tecniche e strumenti specializzati già coinvolti nella produzione di chip e nella sintesi di diamanti.
Una scoperta che, se funziona, potrebbe rivoluzionare totalmente il mondo dell’elettronica.
