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La lucha por validar el descubrimiento de superconductores confirma que la resistencia es cero, con un problema

Meissner Effect (not LK-99)

La comunidad científica todavía está luchando por confirmar la reciente e innovadora afirmación de los científicos coreanos de que han creado un superconductor a temperatura y presión ambiente. Pero con suficiente inteligencia investigando el material del LK-99, será cuestión de tiempo antes de que las afirmaciones de superconductividad sean completamente confirmadas o negadas.

Una vez más, los investigadores en China parecen estar a la vanguardia: hoy, científicos del Departamento de Física de la Universidad del Sureste, una universidad líder en Nanjing, China, informaron que midieron resistencia eléctrica cero, un requisito fundamental para la superconductividad, en una muestra de LK. . -99 produjeron desde cero. Sin embargo, esto viene con la salvedad de que sólo pudieron alcanzar las propiedades a -163°C, no a la temperatura ambiente promocionada por el artículo original. Al igual que con otros esfuerzos de otros equipos, dos de los cuales afirman haber confirmado algunos otros aspectos del supuesto descubrimiento superconductor, los nuevos resultados del equipo de la Universidad del Sureste son preliminares: el equipo todavía está estudiando diferentes métodos para fabricar el material, con planes de proporcionar más resultados en el futuro. Otros equipos de investigación todavía están trabajando para replicar las afirmaciones iniciales.

Después de haber sintetizado con éxito LK-99, que se dice que es más puro que las muestras obtenidas en la era coreana original, el equipo de investigación chino dirigido por el Dr. Sun Yue investigó las propiedades conductoras del material y encontró algunas «muy interesantes en este material». . Recordando que LK-99 es un compuesto de lanarquita [Pb₂SO₅] y fosfuro de cobre [Cu₃P] cocinado en un proceso de síntesis de estado sólido de lotes pequeños, de varios pasos y de cuatro días, que, sin embargo, también se logró en una encimera de cocina rusa.

En este caso, las «propiedades electrónicas muy interesantes» se refieren a la capacidad del material para conducir electricidad sin ninguna resistencia, lo que lleva a increíbles ahorros de eficiencia que podrían brindar a los entusiastas de las PC algo así como ese procesador de 30 GHz que Intel prometió, pero que nunca entregó.

El vídeo de arriba muestra al investigador explicando los hallazgos. Utilizando un método de sonda de cuatro puntos, los científicos midieron su LK-99 sintetizado a 0 resistencia, a una temperatura ambiente de 110K (-163ºC) y una presión de aire normal. También descubrieron que LK-99 entraba y salía de su estado de resistencia cero dependiendo de si estaba sometido a un campo eléctrico fuerte, otro sello distintivo de la superconductividad. Aquí hay un resumen de los hallazgos del equipo, tomados de la página del rastreador en vivo de Wikipedia:

«Afirma haber sintetizado LK-99 y medido la superconductividad hasta una temperatura de 110 Kelvin. Afirma haber observado una caída abrupta en la resistencia entre ~300K y 220K, alineándose con los resultados del equipo coreano LKK. Afirma haber confirmado la consistencia estructural con difracción de rayos X.»

La ausencia confirmada de resistencia eléctrica se suma ahora a la noticia de ayer que confirmó que al menos la mitad de la ecuación superconductora ha sido resuelta: LK-99 exhibió el efecto Meissner (originalmente Meissner-Ochsenfeld), que resulta en la levitación de materiales cuando interactúan con el Campo magnético inducido por el efecto Meissner. Y ahora parece que la otra mitad de la ecuación, la conducción eléctrica sin resistencia, se ha verificado en el LK-99.

Pero las preguntas persisten incluso aquí: parece que el LK-99 sólo muestra superconductividad a 110 Kelvin (-163 C), lo que cuestiona la parte de «temperatura ambiente» que se afirmó originalmente (aunque cualquier entusiasta de la tecnología que haya incursionado en el enfriamiento con nitrógeno sabe que 110 Kelvin es manejable, si no práctico). Tampoco está claro por qué el LK-99 mostraría diamagnetismo (responsable de la levitación) y superconductividad, pero dentro de diferentes rangos de temperatura; las expectativas lo presentarían más como una promoción de «compre uno y obtenga dos gratis».

Sin embargo, dado que uno más uno generalmente equivale a dos, parece que tenemos una confirmación independiente de que varias facetas de un compuesto superconductor se sintetizan con éxito.

Pero si bien se trata de una noticia increíblemente prometedora, todavía hay salvedades. Por un lado: es extraño que dos equipos hayan verificado diferentes mitades de los requisitos de superconducción, pero ningún equipo haya verificado ambas con éxito (al momento de escribir este artículo). Se podría pensar que tendría más sentido que un lado tardara más en romper que el otro; de lo contrario, ¿por qué la observación inicial del efecto Meissner no mostró también las características de resistencia eléctrica cero? ¿Qué impide que estos equipos de individuos extremadamente talentosos logren plenamente lo que otros antes que ellos lograron?

En el vídeo, el propio profesor Yue dice que, aunque prometedores, los resultados del equipo no son prueba de que LK-99 sea el gran avance en superconductores que esperábamos. Para que eso suceda, habría que esperar a que una institución creíble confirme tanto el efecto Meissner como la mitad de la ecuación de resistencia eléctrica cero, al mismo tiempo. E incluso entonces, no será suficiente: su anuncio (dejando de lado todos los demás premios científicos) tendrá que ser seguido por otras instituciones hasta el punto en que haya suficiente superposición en los resultados como para decir: «Esto es más que datos fabricados». o simplemente por casualidad».

Y eso no quiere decir nada sobre todos los puntos óptimos que este material debe alcanzar para ser el héroe que queremos que sea. Tiene que ser abundante y de fácil acceso para que su extracción sea relativamente barata; por lo que tiene que ser relativamente barato procesarlo y sintetizarlo a gran escala; y luego aún es necesario convertirlo en piezas electrónicas realmente utilizables que sean lo suficientemente compatibles con nuestros métodos de fabricación actuales. Hable sobre altos estándares; Son años de trabajo ahí mismo.

Por ahora, el LK-99 parece tener algunas limitaciones. Actualmente es difícil sintetizarlo con purezas elevadas (porque esto sólo ocurre en zonas muy específicas del compuesto), lo que significa que es probable que el rendimiento sea bajo. Y, de hecho, tal vez este problema de pureza (reconocido en el artículo original) esté en la raíz de la mayoría de estos problemas: los científicos han tenido dificultades para crear cantidades suficientes de material para exhibir características superconductoras o diamagnéticas. Puede haber factores desconocidos en juego a nivel químico que expliquen el bajo rendimiento, pero si esto es cierto, entonces no podemos confiar realmente en la replicabilidad de los resultados por el momento.

Otra limitación es que el material puede ser unidimensional, lo que significa que sólo tiene superconductividad en una parte, lo que puede explicar por qué la levitación en el vídeo original no era uniforme. Eso todavía significa un montón de aplicaciones posibles mientras se desbloquean otras nuevas; nunca es una pérdida pura.

Por ahora, aún no se ha decidido sobre las afirmaciones originales de los equipos coreanos sobre un superconductor a temperatura ambiente, y los investigadores de la Universidad del Sureste continuarán estudiando el nuevo material y los métodos de fabricación mientras buscan encontrar la mezcla adecuada para replicar el entorno. superconductor de temperatura. Por ahora, algunas afirmaciones han sido confirmadas preliminarmente, mientras que otras siguen fuera de alcance. Varios otros equipos también están compitiendo para validar el documento, por lo que aprenderemos más en los próximos días.