Il grande ricercato

Scritto da in data Ottobre 21, 2020

Può essere prodotto a temperatura ambiente ed è in grado di assicurare la massima efficienza energetica senza dispersione, realizzare dispositivi elettronici ancora più veloci e far fare un salto di qualità a tante applicazioni, come la levitazione magnetica. Arriva dall’America – dalle Università di Rochester e del Nevada Las Vegas (UNLV) – il nuovo materiale superconduttore. Lo si cercava da un secolo.
Musica: “The Raiders March” di John Towner Williams
Foto di copertina: J. Adam Fenster (University of Rochester)

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C’è ma non si vede e senza di lei la nostra vita non sarebbe la stessa. È l’energia, e la recente scoperta – dopo una lunga ricerca – di un team statunitense potrebbe cambiare radicalmente il modo di produrla e immagazzinarla. In poche parole, cambiare il nostro modo di vivere.

Massima efficienza energetica con il superconduttore

Come in ogni avventura che si rispetti, l’attesa deve essere lunga e la ricerca accurata. Siamo negli Stati Uniti dove vivono e lavorano i protagonisti di questa bella avventura.
È un gruppo di ricercatori dell’Università di Rochester, nello Stato di New York, e dell’Università del Nevada di Las Vegas (UNLV) che hanno appena compiuto una scoperta con tutte le carte in regola per essere rivoluzionaria: un nuovo materiale superconduttore.

Cosa significa superconduttività

Il team è guidato da due assistenti professori esperti in fisica e chimica: Ranga Dias dell’ateneo newyorkese e Ashkan Salamat della UNLV. Da tempo, con i loro ricercatori, stavano conducendo una serie di studi sui superconduttori. Si tratta di materiali in grado di condurre elettricità a elevatissima efficienza e capaci per questo di dare una svolta al modo di produrre e immagazzinare energia.
I superconduttori sono caratterizzati da due proprietà sorprendenti:

  • essere privi di resistenza elettrica
  • essere soggetti al fenomeno dell’espulsione del campo magnetico dal loro interno (effetto Meissner).

La prima caratteristica permette all’elettricità di attraversare il materiale senza incontrare alcun ostacolo e senza, quindi, avere alcuna dispersione. I ricercatori hanno spiegato che questo permette di trasmettere senza perdere potenza fino a 200 milioni di MWh.
La seconda caratteristica è dovuta al fatto che il campo magnetico invece che attraversare il materiale superconduttore gli passa attorno. Ciò permette al materiale di ottenere la levitazione magnetica con interessanti applicazioni, soprattutto nei trasporti.

Una ricerca lunga un secolo

Il fenomeno della superconduttività non è però una novità di questi giorni. Fu scoperta per la prima volta nel 1911, ma sino a oggi presentava alcune limitazioni che non le hanno permesso di essere sfruttata. La superconduttività è raggiungibile da alcuni specifici materiali ma solo a bassissime temperature – meno 273° C – e a pressioni elevatissime che, come spiegato dagli stessi scienziati, si trovano solo al centro del pianeta. Riprodurre queste condizioni in laboratorio è sì possibile, ma anche dispendioso. Quindi, niente equilibrio costi-benefici, indispensabile per renderli materiali di uso generalizzato.

La ricerca è così proseguita e ha portato il team americano alla scoperta del nuovo super materiale.

Perché il nuovo superconduttore è rivoluzionario

La soluzione trovata dai ricercatori dei due atenei è l’uso di un materiale di derivazione organica a base di idrogeno, più precisamente l’idruro di zolfo carbonioso. Un composto che per diventare superconduttore ha sempre bisogno di elevatissime pressioni riproducibili solo in laboratorio – si tratta di oltre 2 milioni 700 mila kg/cm2, al centro della Terra ci sono oltre 3 milioni e 300 mila kg/cm2 –, ma richiede una temperatura di soli 14° C, praticamente la temperatura ambiente. Proprio quella caratteristica a cui gli scienziati stavano dando la caccia da oltre un secolo e che renderebbe questo materiale facilmente riproducibile e scalabile.
Questa scoperta, pubblicata sulla rivista Nature, significa rivoluzionare il nostro modo di concepire, produrre e usare l’energia, ottenendo la massima efficienza energetica possibile.
Gli impieghi potrebbero essere numerosissimi:

  • reti elettriche super efficienti
  • sviluppo dei trasporti a levitazione magnetica
  • nuove e più efficaci tecniche di diagnostica per immagini (RMN)
  • più potenti acceleratori di particelle
  • più veloci dispositivi elettronici
  • computer quantistici.

I prossimi passi sono l’ottenimento del brevetto e la realizzazione del materiale superconduttore a pressioni inferiori per poterlo così riprodurre anche su larga scala. In previsione dei futuri sviluppi i due scienziati, Dias e Salamat, hanno anche fondato una società, la Unearthly Materials.

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