La comunidad científica mundial continúa trabajando sin parar para verificar las afirmaciones sobre un nuevo superconductor que aún puede revolucionar la civilización humana. Ahora tenemos dos vídeos bastante convincentes que muestran la sustancia flotando en el aire. Los científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong afirman haber replicado las capacidades de levitación del LK-99 a temperatura ambiente, lo que se demostró en un vídeo subido a Bilibili. Y Zhang Chiang, de la Universidad de Wuhan, también en China, subió un nuevo vídeo del sábado.
Esta es una señal alentadora: una de las características de la superconductividad, el magnetismo debido al efecto Meissner, parece ser una característica replicable del compuesto de cobre, plomo y apatita. Si tan solo fuera “tan fácil” confirmar (y comprender) la capacidad de resistencia eléctrica cero del material y cómo se manifiesta.
El primer vídeo a continuación proviene de científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong y, aunque es difícil de ver, hay una pequeña sustancia negra que se supone que es LK-99.
El segundo vídeo, subido a Billibilli por Zhang Chiang, ingeniero asistente y estudiante de doctorado en el Departamento de Ingeniería Metalúrgica y de Materiales de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Wuhan, muestra lo que se dice que es una escama LK-99 que muestra un aspecto crucial de la capacidad de un superconductor. levitación: fijación de flujo.
Vídeo de la Universidad de Huazhong
Vídeo de la Universidad de Wuhan
fijación de flujo
Un vídeo de la Universidad de Wuhan muestra una escama LK-99 levitando sobre un potente imán. Pero la levitación en sí misma no es una señal segura de un superconductor: la mayoría de los elementos metálicos exhiben diamagnetismo por sí mismos. Lo que diferencia la levitación de un superconductor es que exhibe fijación de flujo, una capacidad emergente de levitar que se produce cuando el campo magnético preexistente (del imán inferior) interactúa con el superconductor.
La forma de diferenciar entre levitación diamagnética y levitación con pasador de flujo es que en la levitación «normal», el objeto flotante puede ser perturbado por fuerzas externas, incluida la gravedad; esto conduce a una roca flotante que simplemente no puede permanecer quieta mientras se desliza, se equilibra y oscila. por encima de un tira y afloja en constante cambio entre él mismo, el campo magnético y fuerzas externas (como una ráfaga de aire, por ejemplo).
La fijación del flujo, sin embargo, fija las líneas del campo magnético dentro del propio superconductor. Los superconductores de tipo II (como parece ser el LK-99) tienen vórtices magnéticos internos; La fijación del flujo ocurre cuando el propio campo magnético del imán inferior (que en realidad está cuantificado, es decir, compuesto discretamente por líneas de acción increíblemente delgadas, no por una nube informe) interactúa con estos vórtices magnéticos y se crean centros de fijación.
Como sugiere la palabra, estos centros «fijan» la interacción entre fuerzas, bloqueando el superconductor levitante en su lugar. En el vídeo de la Universidad de Wuhan, esto se ve cuando la escama LK-99 permanece prácticamente bloqueada en su posición sobre el imán a pesar de ser empujada con la fuerza externa de un simple bolígrafo.
¿Dónde están las pruebas LK-99?
La actualización clara es la siguiente: a pesar de que los investigadores han podido replicar la levitación de LK-99 a temperatura ambiente, todavía no hay una replicación exitosa de la superconductividad anunciada de LK-99 a temperatura ambiente. Para que esto suceda, se requieren tanto el campo magnético del efecto Meissner como la resistencia eléctrica cero de la misma muestra. Y aunque los científicos han demostrado previamente que LK-99 tiene resistividad cero a -163°C, aún tienen que demostrar que tiene estas propiedades a temperatura ambiente.
Entonces, lo que (todavía) nos queda son varias replicaciones fallidas o parcialmente fallidas, y todo un mundo de conocimiento adicional sobre el LK-99. El rastreador en vivo de Wikipedia es uno de los mejores lugares al que acudir si busca información actualizada sobre procesos de replicación (públicos) en curso.
Las dificultades de replicación y la nebulosa historia que rodea a los superconductores (que ha visto anunciadas, publicadas y retiradas varias afirmaciones similares de superconductores a temperatura ambiente) se combinan en una bandera roja gigante, visible y ondeante. Así que recuerda quitarte las gafas color rosa. LK-99 es algo voluble y el suelo sobre el que se encuentra está lleno de agujeros en forma de preguntas.
A medida que mejora nuestra comprensión del LK-99, el confuso camino que tenemos por delante se vuelve un poco más claro. Desafortunadamente, parece que las propias características del material pueden ser tanto su ventaja como su maldición. Eso sin mencionar el hecho de que los científicos originales hicieron un trabajo deficiente al documentar cómo crearon el material, dejando a los científicos juntando muestras con un libro de cocina algo incompleto.
Como exploramos anteriormente, LK-99 es un compuesto que se obtiene al hacer reaccionar sulfato de plomo con un compuesto de cobre y fósforo. El proceso mediante el cual este compuesto se convierte en LK-99 requiere que los materiales se cocinen a altas temperaturas durante aproximadamente 24 horas al vacío. Esto es un poco más fácil de lograr de lo que parece, como le mostrarán varias publicaciones de Twitter/X y videos de personas que «poseen su propio LK-99» (también está el recuerdo eterno de una científica rusa del suelo y su cocina de mostrador como la primera afirmó síntesis independiente de LK-99).
Y sumando lo bueno a lo bueno, los materiales ni siquiera son costosos de adquirir: todos los materiales son relativamente baratos y abundantes. Pero el mayor problema del LK-99 no parece tener que ver con su síntesis; el problema es la falta de control sobre los procesos químicos y cuánticos que ocurren durante el propio proceso de fabricación.
Resulta que los cristales son cosas volubles. Y la forma en que LK-99 aparentemente se convierte en superconductor tiene que ver con la cantidad de partículas de plomo que se reemplazan por cobre. Tal como está, parece que cuanto más cobre reemplaza al plomo en la mezcla final, más puro es el compuesto resultante (lo que se traduce en que exhibe levitación emergente, cortesía de Meissner, y resistencia cero a la conductividad eléctrica).
Pero ésta es a la vez la solución y el problema; Por ahora, no hay forma de que los investigadores sepan qué hará realmente el proceso de síntesis a nivel atómico. Entonces, el escenario al que nos enfrentamos es que a veces puede que no haya suficientes elementos superconductores en un lote determinado de LK-99 para que exhiba cualquiera de las propiedades superconductoras que todos esperamos que exhiba. En realidad, está en la fórmula: los valores «x» en Pb10-xCux(PO4)6O, tal como se representan en el lenguaje químico, significan que no se sabe cuántos de los 10 átomos básicos de plomo son reemplazados por átomos de cobre. Pero parece que cuanto mayor sea el número, mejor.
Sin embargo, para complicar aún más las cosas, no se trata sólo de tener tantos átomos de cobre como sea posible reemplazando al plomo; Los lugares donde ocurren estas sustituciones en el cristal también son importantes. Parece que algunas ubicaciones son mejores que otras para desbloquear las capacidades superconductoras del LK-99 y, por ahora, nuevamente, no tenemos forma de «elegir» lo que sucede durante el proceso de síntesis.
Para empeorar las cosas, un mismo lote de LK-99 puede tener diferentes proporciones de átomos de cobre reemplazando al plomo en todo su volumen. Algunos serán altos, lo cual es bueno para la levitación y aporta un brillo de emoción a nuestros ojos; algunos serán bajos, lo que dará como resultado un compuesto mayoritariamente inerte que sería mejor utilizar como tope de puerta.
Y eso no dice nada acerca de cómo incluso las variaciones más aleatorias y aparentemente insignificantes en cualquiera de los pasos de síntesis pueden introducir variables desconocidas en los propios intentos de replicación, especialmente cuando los investigadores siguen procesos que ya están poco documentados.
Observe la cantidad de intentos fallidos de replicación que, si todo va bien, probablemente seguirá aumentando hasta que lleguemos a un punto en el que podamos diseñar un nuevo proceso de síntesis que mejore el rendimiento. Sin embargo, con todas estas partes móviles, no es de extrañar que todavía estemos caminando por una habitación a oscuras.
Todavía es probable que la saga LK-99 termine en decepción, a pesar de que se hayan recopilado y trabajado todas las lecciones y datos científicos como resultado. Quizás efectivamente suceda, como algunos han dicho (y nosotros mismos hemos hecho), ya que este descubrimiento seguirá el camino de la fusión fría. Incluso si eso sucede, todas las lecciones aprendidas aquí informarán nuestro futuro, y las ventajas son simplemente demasiado grandes como para no intentarlo.
Actualización (5 de agosto): Agregamos cobertura del segundo video de la Universidad de Wuhan.
