LK-99, l’innovativo superconduttore a temperatura ambiente e pressione ambiente creato dai fisici sudcoreani, ha il potenziale per rivoluzionare le industrie dell’elettricità e dell’elettronica consentendo la trasmissione di elettricità senza resistenza, portando a un’efficienza e a progressi tecnologici senza precedenti. Il superconduttore a pressione ambiente a temperatura ambiente è uno dei materiali più ricercati dalla scienza. Una scoperta che consente di trasmettere l’elettricità senza resistenza potrebbe trasformare l’industria elettrica ed elettronica, aumentando l’efficienza e la tecnologia.
La superconduttività deve essere compresa prima di comprendere i superconduttori a temperatura ambiente e pressione ambiente. Gli elettroni incontrano gli atomi in un tipico materiale conduttivo, causando resistenza, dissipazione del calore e perdita di energia. La superconduttività è affascinante. Gli elettroni si accoppiano e si muovono liberamente attraverso il materiale quasi allo zero assoluto, conducendo elettricità senza perdite. Questa bassa resistenza consente una trasmissione di energia quasi perfetta.
I superconduttori erano in precedenza limitati a industrie specializzate a causa delle loro temperature estremamente rigide. Alla fine degli anni ’80, “alta temperaturaSono stati scoperti superconduttori in grado di funzionare a temperature di azoto liquido. Tuttavia, questi superconduttori ad alta temperatura erano troppo fragili per essere utilizzati.
LK-99: il primo superconduttore a temperatura ambiente svelato dal team coreano
La ricerca di un materiale che possa diventare superconduttore a temperatura ordinaria e alla normale pressione atmosferica è stato il Santo Graal della superconduttività. La recente affermazione della squadra coreana il fatto di aver sviluppato il primo superconduttore funzionante a temperatura ambiente e pressione atmosferica offre opportunità precedentemente inimmaginabili per la tecnologia e la scienza.
Il team di ricerca della Corea del Sud ha presentato LK-99, una sostanza innovativa creata attraverso una reazione allo stato solido tra fosfuro di rame (Cu3P) e lanarkite (Pb2SO5). Grazie alla sua speciale struttura di piombo-apatite modificata, LK-99 può preservare e mostrare la superconduttività a temperatura ambiente e pressione atmosferica. È interessante notare che la superconduttività di LK-99 è generata da una minima distorsione strutturale causata da una minuscola contrazione del volume causata dalla sostituzione di ioni Cu2+ con ioni Pb2+ nella rete isolante di Pb(2)-fosfato. L’interfaccia della colonna cilindrica di LK-99 sviluppa pozzi quantici superconduttori (SQW) come risultato di questa distorsione strutturale.
I ricercatori hanno illustrato diverse proprietà superconduttive in LK-99 nei loro articoli di prestampa. Secondo uno studio, la temperatura critica (Tc) di LK-99 è superiore a 400 K (127°C), indicando che può raggiungere la superconduttività a temperatura ambiente. Ulteriori prove della superconduttività sono state fornite dalle osservazioni del team di una sostanziale diminuzione della resistività elettrica intorno 378 k (220°C) e una resistenza prossima allo zero intorno a 333 K (140°C). L’effetto Meissner, un segno di superconduttività, è stato anche dimostrato dai ricercatori quando LK-99 mostrava levitazione quando veniva messo su un magnete.
LK-99 ha eccitato e allarmato gli scienziati
Sono stati annunciati superconduttori operanti a pressione ambiente ea temperatura ambiente, creando grande entusiasmo. Questi materiali hanno una vasta gamma di possibili usi e potrebbero introdurre miglioramenti rivoluzionari in molti settori.
Alcune delle opzioni includono:
- Batterie molto più efficaci.
- Computer atomici.
- Mantenere le fonti di energia rinnovabile in deposito.
- I veicoli per l’aria, il mare e la terra guadagnano potenza e autonomia.
- Treni magnetici incredibilmente veloci.
- Migliore efficienza di distribuzione dell’energia.
Diamo un’occhiata più da vicino. Lo facciamo?
Batterie molto più efficaci
Il superconduttore a temperatura ambiente LK99 ha il potenziale per trasformare la tecnologia delle batterie. La sua applicazione nelle batterie può portare a batterie con una capacità di accumulo di energia molto migliore e periodi di ricarica più rapidi per una varietà di gadget, inclusi veicoli elettrici, computer e smartphone. Ciò migliorerebbe l’uso quotidiano fornendo fonti di energia più affidabili e durature.
Computer atomici
La creazione di LK99 potrebbe rappresentare un progresso significativo nel calcolo quantistico. I fragili stati quantici necessari per eseguire calcoli complicati devono essere creati e mantenuti, e questo è possibile solo con materiali superconduttori. Se si dimostrerà che LK99 è un superconduttore funzionante a temperatura ambiente, potrebbe aprire la porta a computer quantistici più ampiamente disponibili e utili, consentendo un’elaborazione dei dati più rapida e potente per una varietà di aziende.
Mantenere le fonti di energia rinnovabile in deposito
Le fonti di energia rinnovabile, inclusi sole e vento, spesso forniscono energia sporadicamente. A causa del potenziale di LK99 come superconduttore a temperatura ambiente, l’energia in eccesso potrebbe essere efficacemente immagazzinata durante i periodi di alta produzione. Sarebbe quindi possibile rilasciare questa energia immagazzinata durante i periodi di bassa produzione energetica, mantenendo una fornitura costante e continua di energia rinnovabile e rendendo più facile fare affidamento su fonti di energia pulita per il fabbisogno energetico quotidiano.
I veicoli per l’aria, il mare e la terra guadagnano potenza e autonomia
Il trasporto potrebbe svilupparsi in modo significativo con l’uso di LK99 nei motori elettrici e nei sistemi di propulsione. Le prestazioni e l’efficienza energetica dei veicoli elettrici (VE), aerei, navi e treni potrebbero essere aumentati. Con LK99, i veicoli elettrici potrebbero essere in grado di ricaricarsi più velocemente e avere un’autonomia maggiore, il che li renderebbe più utili per gli spostamenti quotidiani e ridurrebbe le emissioni di carbonio.
Treni magnetici incredibilmente veloci
Con LK99, levitazione magnetica (maglev) i treni, che attualmente viaggiano a velocità notevoli, potrebbero fare ancora più passi avanti. Il superconduttore potrebbe consentire ai treni maglev di viaggiare a velocità più elevate e migliorare il trasporto quotidiano dei passeggeri nelle aree metropolitane riducendo al minimo la perdita di energia durante la propulsione.
Migliore efficienza di distribuzione dell’energia
L’uso di LK99 nelle reti di trasmissione per l’energia elettrica potrebbe ridurre drasticamente le perdite di energia durante la distribuzione a lunga distanza. Un’infrastruttura energetica più stabile e bollette elettriche più basse come risultato di questa maggiore efficienza andrebbero a vantaggio sia delle case che delle aziende che utilizzano l’elettricità su base giornaliera.
È fondamentale sottolineare che i suddetti campi di applicazione sono del tutto speculativi e non hanno ancora ricevuto l’approvazione della comunità scientifica. Un superconduttore a temperatura ambiente simile a LK99 non è stato ancora concepito o realizzato, e il suo potenziale e le sue applicazioni pratiche sono ancora sconosciute.
Tuttavia, il cinismo può essere trovato anche nell’euforia. Molte affermazioni sui superconduttori a temperatura ambiente sono state fatte in precedenza sull’argomento della superconduttività, ma sono sempre state prive di un attento esame. La comunità scientifica è ancora titubante e incoraggia un’ulteriore verifica dei risultati del team coreano. Per dimostrare la validità della loro scoperta, sono importanti gli studi sottoposti a revisione paritaria e la replica indipendente dei risultati.
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Credito immagine in primo piano: Hal Gatewood/Unsplash.
Source: Svolta rivoluzionaria: scoperto il superconduttore LK-99 a pressione ambiente