La humanidad puede estar en medio de otro avance que es tan impactante como la invención del transistor y el advenimiento (y eventual reivindicación) de la computación cuántica. LK-99, como se le ha llamado, es un nuevo compuesto que los investigadores creen que permitirá la fabricación de superconductores a temperatura ambiente y presión ambiental. Publicado inicialmente por un equipo coreano el viernes pasado, se está realizando un trabajo frenético en todo el mundo de la investigación para validar las afirmaciones del artículo. Por ahora, dos fuentes separadas ya han proporcionado confirmaciones preliminares de que esto podría ser real: los investigadores chinos incluso han publicado pruebas en video. Correa en; Este es un viaje superconductor impulsado por maglev.
Los superconductores, una categoría salvaje de compuestos que pueden conducir electricidad sin pérdidas, han sido una persecución inútil metafórica durante años, con múltiples equipos de investigación reclamando (y luego retractándose) documentos y anuncios de su logro. La razón es simple: pocas cosas se acercan al potencial de un descubrimiento superconductor real en términos de lo que puede hacer por la tecnología actual y futura de la humanidad. Imagínese si su CPU principal de 16 núcleos (que probablemente requiera una solución competente de refrigeración por agua para evitar que se incinere) funcionara sin pérdidas de energía, sin fugas de corriente, sin desperdicio de electricidad en forma de calor. Los superconductores significan una computación casi perfectamente eficiente.
Escale eso a las supercomputadoras del mundo y comenzará a tener una idea del impacto en el rendimiento cuando trillones de transistores basados en materiales superconductores funcionan en tándem en mosaicos de GPU y CPU para acelerar cosas como las cargas de trabajo de inteligencia artificial (IA). O escálelo en el ámbito de la electrónica de consumo, la computación cuántica (donde los superconductores son importantes para las uniones de Josephson) y los imanes en general (trenes de levitación magnética, reactores de fusión tokamak, imágenes por resonancia magnética (IRM), motores y generadores eléctricos…)
Si puede soñarlo y presenta una corriente eléctrica o magnetismo, es probable que un material superconductor mejore la mayoría de los aspectos y deje un excedente de energía previamente desperdiciada dentro de las baterías de la humanidad. La sostenibilidad ambiental, entonces, también es un factor.
Puede haber más en LK-99 de lo que esperaban los escépticos, ya que dos equipos de investigación ya han confirmado las afirmaciones de superconductividad, aunque en pruebas preliminares. La investigadora Sinéad Griffin del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley de EE. UU. analizó detenidamente el artículo original y aprovechó las capacidades de supercomputación del Departamento de Energía para simular el material LK-99. Esta mezcla compleja pero simple resulta de la combinación de los minerales lanarkita (Pb₂SO₅) y fosfuro de cobre (Cu₃P), que luego se hornean en un proceso de síntesis de estado sólido de 4 días, de varios pasos y en lotes pequeños.
Los resultados del Laboratorio Nacional (LBNL) respaldan a LK-99 como un superconductor de presión ambiental a temperatura ambiente. Las simulaciones publicadas hace 1 hora en arxiv respaldan a LK-99 como el santo grial de la ciencia material moderna y la física aplicada. (https://t.co/4t4D2gIeBp) Aquí está el inglés simple… pic.twitter.com/mQNQuO4TFu1 de agosto de 2023
Como resultado de las simulaciones, la investigadora publicó una carta de análisis en forma preimpresa a Arxiv, donde confirmó que el material resultante debería manifestar las vías de superconducción para que los electrones viajen sin obstáculos y sin resistencia. Curiosamente, notó que estas vías superconductoras solo se forman en áreas muy específicas del compuesto, es decir, las áreas de mayor energía de la red cristalina resultante.
Debido a que la física dicta que los sistemas tienden a permanecer estables en sus estados de energía más bajos posibles, esto significa que la cantidad de material superconductor producido con cada intento de fabricación de «agitar y hornear» dará como resultado cantidades relativamente bajas del material. La esperanza, entonces, es que los refinamientos adicionales del proceso de fabricación produzcan mayores cantidades del material que luego se puede recolectar y utilizar para construir los propios superconductores.
La carrera para validar⏰Anteriormente, el viernes 28 de julio, Kwon se vuelve rebelde y se presenta en la conferencia MMC. Lee se ve obligado a dar una entrevista a Yonhap, retractándose del artículo de los 3 autores y revelando que Kwon había sido despedido 4 meses antes.⏰Continuando:🇺 🇸 Virginia:, HT Kim, se encoge de hombros…31 de julio de 2023
Pero en lo que quizás sea la señal más definitiva de una verificación, los investigadores chinos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong afirmaron haber replicado con éxito el proceso de fabricación del superconductor, publicando un video en Twitter como prueba (expanda el tweet de arriba para ver el video) .
El video de arriba muestra el efecto Meissner como una prueba definitiva de las capacidades superconductoras del material. El efecto Meissner se refiere a la expulsión de un campo magnético debido al proceso superconductor. Es la razón por la que el video muestra materiales que levitan: interactúan con el campo magnético inducido por Meissner de LK-99.
Toda la historia que rodea este descubrimiento es una montaña rusa científica, con científicos deshonestos, documentos actualizados, además de definiciones y descripciones de procesos confusos dentro del documento que hacen que los esfuerzos de replicación sean más difíciles, e incluso un científico del suelo ruso (y una gatita de anime) deconstruyendo el coreano original. papel para revelar la levitación característica del efecto Meissner sobre su propio mostrador de cocina.
Ya hemos visto películas con tramas mucho menos complejas que esta. Es inquietantemente apropiado que un descubrimiento tan monumental esté plagado de drama. Y todavía estamos esperando un anuncio definitivo de que sí, la humanidad finalmente ha producido superconductores a temperatura ambiente y presión ambiental. Después de eso, hay muchas más barreras físicas para atravesar, como siempre.