Il gruppo di ricerca dell'Università di Bayreuth:Dr. Thomas Meier, Prof. Dott. Leonid Dubrovinsky, Prof.ssa Dott.ssa Natalia Dubrovinskaia, Timofey Fedotenko M.Sc., Saiana Khandarkhaeva M.Sc., PD Dr. Gerd Steinle-Neumann, Florian Trybel M.Sc., Dr. Sylvain Petitgirard (da sinistra a destra). Credito:Christian Wissler
Negli ultimi cinque anni, pochi scienziati hanno impiegato con successo pressioni molto elevate per produrre idruri metallici, ricco di idrogeno, che diventano superconduttori intorno ai -20 gradi Celsius. Questa cosiddetta temperatura di transizione degli idruri metallici è quindi notevolmente superiore a quella di altri materiali, che diventano superconduttori solo a -200 gradi Celsius.
Il motivo per cui gli idruri metallici si comportano in modo diverso era sconosciuto per molto tempo. Ora, però, un gruppo di ricerca del geoistituto bavarese (BGI) e del Laboratorio di cristallografia dell'Università di Bayreuth ha dimostrato sperimentalmente e descritto teoricamente che gli atomi di idrogeno negli idruri metallici iniziano a interagire tra loro ad alta pressione. Questa conoscenza potrebbe portare a una comprensione più profonda dello stato superconduttivo e della sua origine.
"Ora abbiamo un prezioso punto di partenza per la progettazione di idruri metallici che potrebbero diventare superconduttori a temperature ancora più elevate. Con la nuova tecnologia di ricerca ad alta pressione nel Geoinstitute bavarese, possiamo sintetizzare questi materiali e verificare empiricamente le nostre previsioni direttamente sul posto. Le misurazioni ad alta pressione avranno, a sua volta, un impatto sulle nostre ipotesi teoriche. In tal modo consentono previsioni sempre più esatte dei processi atomici che mettono gli idruri metallici in uno stato superconduttivo, "dice il dottor Thomas Meier, il capo del gruppo di ricerca di Bayreuth.
Sulla base dell'interazione tra previsioni teoriche e misurazioni empiriche, i ricercatori vogliono sintetizzare nuovi materiali e quindi raggiungere temperature di transizione più vicine alle normali temperature ambiente. Un giorno, questi materiali potrebbero avere un impatto decisivo sul trasporto dell'energia elettrica. Anche allora, Rimane un altro ostacolo:gli idruri metallici mostrano superconduttività solo finché persiste l'alto grado di compressione sotto il quale si sono originati. Non appena la pressione diminuisce, i materiali si disintegrano. Però, se tali superconduttori si dimostrano stabili in condizioni normali, potrebbero avere importanti applicazioni tecnologiche.