Las nuevas afirmaciones virales sobre superconductividad dejan a muchos científicos escépticos

Jul 01, 2023

Los investigadores dicen que han descubierto un nuevo superconductor de presión ambiente a temperatura ambiente, pero muchos científicos no están convencidos.

Si los rumores tienen alas, las extraordinarias afirmaciones científicas las tienen sobre un motor a reacción. A las pocas horas de aparecer en el servidor de preimpresión arXiv.org, dos artículos de un equipo de científicos de Corea del Sur generaron un enorme revuelo viral. La extraordinaria afirmación de los investigadores es que han descubierto un superconductor de presión ambiente a temperatura ambiente, un material que puede conducir la electricidad perfectamente en condiciones cotidianas.

A menudo se promociona un superconductor genuino en condiciones ambientales por su potencial para transformar muchas tecnologías. Podría permitir una red eléctrica perfectamente eficiente, trenes levitantes, reactores de fusión comercialmente viables... y la lista típica continúa. Los autores escribieron que su descubrimiento "será un acontecimiento histórico completamente nuevo que abre una nueva era para la humanidad". Pero su experimento aún no ha sido examinado adecuadamente por la comunidad científica, y la búsqueda de superconductores innovadores tiene una larga historia de grandes afirmaciones que terminan fracasando.

Cuando los electrones fluyen a través de un material conductor estándar, como un alambre de aluminio, actúan como autos chocadores, rebotando en los átomos. Todo este rebote crea resistencia, reduciendo la corriente eléctrica. Pero si ese alambre de aluminio se enfría a aproximadamente un kelvin por encima del cero absoluto (-459 grados Fahrenheit), sucede algo extraño: las reglas del tráfico cambian de modo que los electrones se unen en pares que se deslizan sin fricción entre los átomos de aluminio con resistencia cero.

En 1987, los investigadores descubrieron los primeros superconductores de “alta temperatura”, materiales que sólo necesitaban enfriarse a 77 kelvins (-321 grados F), una temperatura fácilmente alcanzable mediante nitrógeno líquido barato y abundante. Estos materiales eran literal y figurativamente electrizantes, provocando una oleada de entusiasmo entre los científicos y el público sobre las posibilidades de una superconductividad más cálida. Pero gran parte del entusiasmo se desvaneció a medida que los avances se desaceleraron y los superconductores de “alta temperatura” permanecieron estancados en temperaturas frías y siguieron siendo poco prácticos y frágiles.

Durante la última década, los investigadores han buscado una alternativa interesante: descubrieron compuestos a base de hidrógeno que son superconductores a temperaturas relativamente cálidas, pero sólo cuando se los somete a presiones superiores a un millón de atmósferas. Y mantener presiones tan altas es aún más impráctico que mantener temperaturas muy bajas.

En sus nuevos artículos preimpresos, los investigadores dicen que LK-99, un compuesto de plomo, cobre, fósforo y oxígeno, es un superconductor a temperaturas superiores a 400 kelvins (260 grados F) y presión ambiental. También incluyen una receta detallada para hacer bolitas del compuesto del tamaño de una pasa, lo que requiere mezclar proporciones precisas de los ingredientes en polvo y luego hornear la mezcla a altas temperaturas.

Los autores también informan que realizaron pruebas de LK-99 y dicen que encontraron que la resistividad eléctrica cayó bruscamente alrededor de 378 kelvins (220 grados F) y luego alcanzó casi cero alrededor de 333 kelvins (140 grados F). Aunque la resistencia eléctrica cero es el sello distintivo de la superconductividad, se requieren otras pruebas para confirmar que se trata de un superconductor genuino. Una de esas pruebas es la del efecto Meissner: debido a que un superconductor expulsa campos magnéticos, repele otros imanes, produciendo un efecto de levitación icónico. Los investigadores surcoreanos proporcionaron un vídeo de lo que dicen que es LK-99 que exhibe el efecto Meissner, pero los superconductores no son los únicos elementos que flotan sobre los imanes: el grafito, por ejemplo, también levita.

Afirmaciones extraordinarias que no sobrevivieron al escrutinio han plagado durante mucho tiempo el campo de la superconductividad. En 1987, después de que se descubrió que un compuesto llamado YBCO era un superconductor de alta temperatura, algunos investigadores creyeron haber visto indicios de que el compuesto desarrollaba superconductividad a temperatura ambiente, pero desaparecieron tras una inspección más cercana. La lista de fallos que alguna vez fueron prometedores sigue y sigue: sándwiches de aluminio y carbono, cloruro de cobre, compuestos a base de amoníaco y más, todos provocaban una superconductividad a temperatura ambiente que finalmente resultó ilusoria.

Ranga Dias, físico de la Universidad de Rochester, ha hecho recientemente múltiples afirmaciones sobre los superconductores a temperatura ambiente. Pero las retractaciones y acusaciones de mala conducta científica han empañado la credibilidad de esos hallazgos.

Todo esto significa que un fuerte escepticismo es la norma para los nuevos informes sobre superconductividad a temperatura ambiente, especialmente aquellos que aún no han sido examinados en gran medida por la revisión por pares. En este último caso, varios detalles en los documentos preimpresos del equipo surcoreano han generado preocupación. James Hamlin, físico de la Universidad de Florida, señala rarezas en una medición de las propiedades magnéticas de LK-99 que le hicieron dudar. "En realidad no se parece mucho a mi experiencia al medir" estas propiedades, dice.

Doug Natelson, físico de la Universidad Rice, descubrió espontáneamente algo aún más extraño mientras revisaba las preimpresiones durante una entrevista para esta historia. Ambos artículos incluyen un gráfico de datos que detalla las propiedades magnéticas de LK-99. Ambos gráficos se obtuvieron del mismo conjunto de datos y, por lo tanto, deberían ser idénticos, pero el gráfico de un artículo tiene un eje y con una escala aproximadamente 7.000 veces mayor que el otro. Este tipo de inconsistencia no prueba nada, pero, como mínimo, sugiere una preocupante deficiencia en la revisión. Scientific American contactó al equipo surcoreano para hacer comentarios, pero no recibió respuesta al momento de la publicación de esta historia.

Obtener respuestas definitivas sobre lo que realmente está sucediendo en LK-99 exige paciencia, mientras equipos independientes ansiosos intentan replicar el trabajo del equipo de Corea del Sur. Debido a que la receta para la síntesis de LK-99 es sencilla, los resultados podrían llegar en los próximos días o semanas. Natelson está interesado, pero no contiene la respiración. "No es raro que la gente vea cosas raras que al final no salen bien", dice.

y garistoEs periodista científico independiente.

Sofía Bushwick

Dan Garisto y la revista Nature