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SCOPERTE/ La grafite ci aprirà alla superconduttività a temperatura ambiente?

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Una scansione al microscopio elettronico della polvere di grafite dopo il trattamento con l'acqua distillata  Una scansione al microscopio elettronico della polvere di grafite dopo il trattamento con l'acqua distillata

I superconduttori sono materiali dalle proprietà uniche e straordinarie, esibite però solo a temperature molto basse (tra -139 °C e -270 °C). Per questo motivo sono poco noti e il loro uso è limitato a poche seppur importanti applicazioni, quali ad esempio la risonanza magnetica e gli acceleratori di particelle. Lo scorso anno è stato celebrato il centenario del primo materiale superconduttore: il mercurio raffreddato a 4,2 K (-269 °C). Da allora sono stati identificati nuovi superconduttori in grado di operare a temperature sempre più elevate e il record attuale è detenuto da un composto a base di mercurio e tallio con 135 K (-139 °C).

Il sogno di tutti i ricercatori è poter annunciare al mondo la formula chimica del superconduttore che non ha bisogno di essere raffreddato. Tale scoperta, oltre a conquistare il sesto premio Nobel per la Fisica riguardante la superconduttività, rivoluzionerebbe gran parte delle attuali tecnologie elettriche e magnetiche. Negli anni non sono mancati annunci di superconduttori a temperatura ambiente, che però si sono rivelati infondati una volta sottoposti alla verifica sperimentale della comunità scientifica.

L’ultimo annuncio è contenuto in un articolo di Pablo Esquinazi dell’Università di Lipsia (Germania) apparso recentemente sulla rivista scientifica Advanced Materials (Volume 24, N. 38 - 2 ottobre 2012) che, se confermato, avrebbe dell’incredibile: per ottenere il superconduttore a temperatura ambiente, è sufficiente mescolare polveri di grafite (carbonio puro) con acqua distillata per almeno 22 ore e asciugarla a 100 °C. Dalle misure di isteresi magnetica a diversi valori di temperatura e campo magnetico, Esquinazi ha rilevato in tutti i campioni analizzati un comportamento tipico dei materiali superconduttori granulari costituiti da zone superconduttive debolmente accoppiate tra di loro. In particolare, i risultati indicano la presenza di flusso magnetico quantizzato (vortici) all’interno dei campioni di grafite la cui esistenza è prevista solo nei materiali superconduttori. 

I valori misurati del campo di penetrazione del flusso magnetico sono consistenti con l’esistenza di una frazione minima (circa 100 ppm) di materiale superconduttore avente Tc (temperatura critica) maggiore di 1000 K(!!). L’ipotesi è che si tratti di un composto grafite-idrogeno formatosi sulla superficie dei grani di grafite in seguito alla  reazione chimica con l’acqua. Non trattandosi di un materiale superconduttivo omogeneo non è stato possibile effettuare misure di trasporto che avrebbero permesso di verificare il valore nullo della resistenza elettrica a completa conferma della scoperta.



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