La teoria suggerisce che l'idrogeno metallico dovrebbe essere un superconduttore a temperatura ambiente; però, questo materiale deve ancora essere prodotto in laboratorio. I superidruri metallici sono pieni di atomi di idrogeno in una configurazione simile alla struttura dell'idrogeno metallico. I modelli prevedono che dovrebbero comportarsi in modo simile. Sono stati realizzati e testati campioni di superidruri di lantanio, e all'APS March Meeting 2019 a Boston, Russell Hemley descriverà il lavoro del suo gruppo studiando il materiale.

Ci sono 5,5 milioni di miglia di linee elettriche in questo paese, ognuna sta perdendo energia in questo momento. Questa continua perdita di sovraccarico dal 2 al 4% potrebbe essere ridotta o eliminata se fosse possibile trovare un trasmettitore a resistenza inferiore. Molti materiali a resistenza zero sono stati dimostrati in laboratorio da quando la superconduttività è stata scoperta nel 1911. Sfortunatamente, questi superconduttori richiedono basse temperature. Il progresso verso superconduttori commercialmente validi che operano a temperature ambiente o vicine è un sogno della fisica, scienza dei materiali e tecnologia energetica.

Gli scienziati della George Washington University avevano previsto che i superidruri esibissero superconduttività a temperature prossime alla temperatura ambiente nel 2017. Ora questi scienziati hanno confermato la loro previsione in laboratorio in questa nuova classe di materiali. I loro risultati potrebbero essere un passo importante nella ricerca della trasmissione elettrica senza perdite di resistenza.

Questa settimana all'incontro di marzo dell'American Physical Society 2019 a Boston, Russell Hemley presenterà le ultime ricerche sulla superconduttività in questa classe di materiali. Parteciperà inoltre a una conferenza stampa di descrizione del lavoro. Le informazioni per l'accesso per guardare e porre domande in remoto sono incluse alla fine di questo comunicato stampa.

La teoria prevede la superconduttività non raffreddata nell'idrogeno metallico, una fase condensata in cui i nuclei di H vengono schiacciati insieme in una banda delocalizzata dei propri elettroni di valenza. Una banda di conduzione si trova energeticamente appena sopra, quindi l'idrogeno metallico conduce. Come tale si comporta come un metallo alcalino, ma anche come un superconduttore ad altissima temperatura. Si stima che la pressione richiesta per realizzare questo materiale ancora ipotetico sia l'ambito delle attuali tecniche sperimentali. Ci sono state segnalazioni non confermate della sua osservazione. Però, i risultati non sono stati riprodotti.

Una strada correlata alla ricerca di superconduttori a temperatura normale si concentra su materiali ricchi di idrogeno che potrebbero imitare l'idrogeno metallico. Superidruri metallici (MHx x> 6) sembrava promettente, secondo le previsioni del gruppo della George Washington University. Questi materiali sono confezionati con atomi di idrogeno in una configurazione simile alla loro struttura in idrogeno metallico. Il team della George Washington University ha sintetizzato uno di questi materiali l'anno scorso, il superidruro di lantanio, e in recenti esperimenti ha scoperto che il materiale è in realtà un superconduttore.

Hanno usato una cella a incudine di diamante per creare campioni di LaH10 a pressioni che si avvicinavano a 2 milioni di atmosfere. La resistenza elettrica del campione è crollata; la superconduttività è continuata quasi fino alla temperatura ambiente. Queste misurazioni erano in buon accordo con la loro previsione teorica.

I progressi verso i superconduttori a temperatura più elevata continueranno in questo laboratorio. I progressi nella comprensione della superconduttività non raffreddata suggeriranno nuove direzioni verso approcci non pressurizzati.

"I risultati dovrebbero aprire un nuovo capitolo nella ricerca sulla superconduttività, " Ha detto Hemley. "Il lavoro mostra anche l'importanza dei 'materiali per design' nella creazione di nuovi materiali".