Un equipo de científicos surcoreanos dirigido por el físico Seok-bae Lee ha conmocionado a la comunidad científica al anunciar el descubrimiento del primer superconductor a temperatura ambiente. Pero el trabajo de investigación ha sido alabado y puesto en la picota por una comunidad científica ansiosa por comprobar de forma independiente sus hallazgos.
En dos preimpresos publicados en arXiv, Lee y sus colegas del Instituto de Investigación de Energía Cuántica presentaron el LK-99, un material que, según ellos, presenta superconductividad a temperaturas de hasta 400K (127°C), superando con creces el récord anterior de -135°C. Si se confirma, este supuesto avance podría hacer posibles los ordenadores cuánticos, la transmisión de energía sin pérdidas y una revolucionaria tecnología de almacenamiento de baterías.
¿Qué es un superconductor?
La temperatura de una sustancia es una medida de la energía cinética de las moléculas que contiene. Un material caliente significa que sus electrones se mueven como locos, mientras que el frío representa electrones más lentos y silenciosos. Un superconductor permite que los electrones fluyan con resistencia cero, lo que genera calor cero.
Cuando una sustancia se enfría por debajo de su temperatura crítica, los electrones pueden deslizarse, como una persona que cruza una habitación casi vacía en la que sólo hay unas pocas personas haciendo yoga. En cambio, a temperaturas más cálidas, los electrones del material chocan y se repelen, como personas que intentan cruzar una pista de baile de discoteca abarrotada. Esta resistencia supone una pérdida de potencia o energía.
En efecto, estos científicos han afirmado haber desarrollado una forma de hacer que cruzar una pista de baile abarrotada sea tan fácil como cruzar una sala de yoga fría y vacía.
¿Qué tiene de especial el LK-99?
Usando un novedoso método de reacción en estado sólido resumido en el artículo, los investigadores sintetizaron LK-99 y probaron su resistencia eléctrica. La resistencia se redujo drásticamente a 220 °C, lo que indica superconductividad. También demostraron una levitación magnética parcial, una propiedad distintiva de los superconductores denominada «efecto Meissner».
Los escépticos han afirmado que la levitación magnética parcial ilustrada en el artículo es sólo una ilusión generada por otro imán que está fuera del marco de la imagen, lo que apunta al hecho de que el objeto no está levitando completamente. Los investigadores afirman que la levitación parcial se debe a imperfecciones en el material LK-99, en el que partes de la sustancia se encuentran en estado superconductor y otras no.
La levitación parcial mostrada por el LK-99. Imagen: Sciencecast
Los escasos detalles proporcionados sobre las condiciones experimentales son un punto clave de controversia. Ya se había afirmado anteriormente que se había logrado la superconductividad a temperatura ambiente, pero posteriormente se desacreditó. La revista Science informa de que otros investigadores se apresuran ahora a reproducir el LK-99 de forma independiente.
«Parecen auténticos aficionados», declaró a Science Michael Norman, teórico del Laboratorio Nacional Argonne. «No saben mucho sobre superconductividad y la forma en que han presentado algunos de los datos es sospechosa».
Nadya Mason, física de la materia condensada en la Universidad de Illinois Urbana-Champaign dijo que «los datos parecen un poco descuidados».
Discusión y debate
El tema ha tenido en vilo a Twitter durante días, con muchos investigadores -y aspirantes a investigadores- compartiendo sus opiniones.
Una científica -Sinéad M. Griffin, de los Laboratorios Berkeley- utilizó un superordenador del Departamento de Energía de EE.UU. para realizar simulaciones que, según un ingeniero, «confirman que el LK-99 es el santo grial de la ciencia moderna de los materiales y la física aplicada»
Los resultados del Laboratorio Nacional (LBNL) confirman que el LK-99 es un superconductor de presión ambiente a temperatura ambiente.
Simulaciones publicadas hace 1 hora en arxiv apoyan LK-99 como el santo grial de la ciencia de materiales moderna y la física aplicada.
(https://t.co/4t4D2gIeBp)Esto es lo que hay… pic.twitter.com/mQNQuO4TFu
– Andrew Côté (@Andercot) 1 de agosto de 2023
El personaje más interesante con diferencia del drama LK99 es @iris_IGB Al mismo tiempo, se dedica a la física de la materia condensada en su cocina, rechaza los estereotipos de género, aumenta los pfps de anime anon, apoya a Rusia y al comunismo, y abofetea a fanbois y haters con la misma ferocidad.
– NirSD (@nirsd) August 1, 2023
La polémica también rodea las circunstancias de la publicación del artículo. El coautor Hyun-Tak Kim, de la universidad William & Mary, afirma que uno de los dos artículos preimpresos se publicó sin permiso y contiene «muchos fallos». Otros, como Alex Kaplan, de la Universidad de Princeton, sugieren que los autores se centraron en conseguir un coautor destacado para adjuntar al trabajo, lo que facilitó la precipitada publicación.
Así pues, las circunstancias apuntan a Lee y J. Kim como principales colaboradores, con pugnas externas por el tercer autor. Es posible que Kwon interviniera con la urgencia de publicar cuanto antes y asegurar su puesto en la lista de finalistas, desplazando a Kim. Las prisas explicarían muchas cosas. https://t.co/OxH5J47f4U
– Alex Kaplan (@alexkaplan0) 27 de julio de 2023
La perspectiva de los superconductores a temperatura ambiente lleva tiempo cautivando a los científicos por su potencial revolucionario. Redes eléctricas sin pérdidas, trenes más rápidos, reactores de fusión compactos, electrónica hipereficiente y otras fantasías científicas y tecnológicas podrían hacerse realidad.
Pero las afirmaciones anteriores se han desmoronado ante el escrutinio, y la reproducibilidad ha plagado la investigación sobre superconductores durante años.
Si el LK-99 supera la prueba del tiempo, podría marcar el comienzo de una nueva era de innovación. Por ahora, los físicos aguantan la respiración esperanzados mientras los resultados se someten a la prueba de fuego de la comunidad científica. Puede que pasen semanas o meses antes de que el descubrimiento pase a la historia.
