Ricercatori dell'Ohio State University, in collaborazione con scienziati di tutto il mondo, hanno fatto una scoperta che potrebbe fornire nuove informazioni su come i superconduttori potrebbero spostare l'energia in modo più efficiente per alimentare le case, industrie e veicoli.

Il loro lavoro, pubblicato la scorsa settimana sulla rivista Progressi scientifici , ha mostrato che il grafene, un materiale composto da un singolo strato di atomi di carbonio, ha maggiori probabilità di diventare un superconduttore di quanto inizialmente ritenuto possibile.

"Il grafene da solo può condurre energia, come un metallo normale è conduttivo, ma è solo di recente che abbiamo appreso che può essere anche un superconduttore, creando un cosiddetto "angolo magico" - attorcigliando un secondo strato di grafene sopra il primo, " ha detto Jeanie Lau, un professore di fisica all'Ohio State e co-autore dell'articolo. "E questo apre possibilità per ulteriori ricerche per vedere se possiamo far funzionare questo materiale nel mondo reale".

A differenza della maggior parte dei conduttori convenzionali, i superconduttori sono metalli che possono condurre elettricità senza resistenza, quindi non subendo alcuna perdita di energia.

Il grafene è un cristallo bidimensionale, un pezzo di carbonio perfettamente piatto e, come un unico strato, non è un superconduttore. Ma all'inizio di quest'anno, gli scienziati del Massachusetts Institute of Technology hanno pubblicato una ricerca che ha dimostrato che il grafene potrebbe diventare un superconduttore se un pezzo di grafene fosse posto sopra un altro pezzo e gli strati fossero attorcigliati ad un angolo specifico, quello che hanno definito "l'angolo magico".

Quell'angolo magico, gli scienziati pensavano, era compreso tra 1 grado e 1,2 gradi, un angolo molto preciso.

"La domanda è, l'angolo magico, quanto deve essere magico?" disse Emilio Codecido, uno studente laureato nel laboratorio di Lau e un coautore del documento.

Il team dello Stato dell'Ohio ha scoperto che l'angolo magico sembra essere meno magico di quanto si pensasse inizialmente. Il loro lavoro ha scoperto che gli strati di grafene sono ancora superconduttori con un angolo più piccolo, intorno a 0,9 gradi. È una piccola distinzione, ma potrebbe aprire la possibilità di nuovi esperimenti per studiare il grafene come potenziale superconduttore nel mondo reale. Finora, il superconduttore è limitato al di fuori dei laboratori scientifici perché per supercondurre l'elettricità, le linee elettriche devono essere mantenute a temperature estremamente basse.

"Questa ricerca ha spinto la nostra comprensione dei superconduttori e dell'angolo magico un po' più in là di quanto la teoria e gli esperimenti precedenti avrebbero potuto prevedere, " ha detto Marc Bockrath, un coautore della carta e professore di fisica presso l'Ohio State.

"La superconduttività potrebbe rivoluzionare molti settori:linee di trasmissione elettriche, linee di comunicazione, trasporto, treni, " ha detto Codecido. "La superconduttività nel grafene a doppio strato ritorto ci insegnerà la superconduttività a temperature molto più elevate, temperature che saranno utili per le applicazioni del mondo reale. È lì che si concentrerà il lavoro futuro".