Immaginate un treno che sfreccia sopra i binari senza attrito, oppure la ricarica di uno smartphone in cui nemmeno un watt va sprecato. Sono proprio queste le prospettive aperte dalla superconduttività, un fenomeno in cui la corrente elettrica scorre senza resistenza. Tuttavia, per decenni è rimasta accessibile solo a temperature estremamente basse, che richiedono un costoso raffreddamento con elio liquido.
Una nuova ricerca condotta da scienziati delle università di Utrecht, Leida e Monaco avvicina l'ambito traguardo. Il lavoro, pubblicato oggi sulla rivista Science, dimostra che una delle due condizioni principali della superconduttività può già verificarsi a temperatura ambiente. È un importante passo avanti, sebbene il quadro completo non sia ancora chiaro.
La superconduttività richiede due cose. In primo luogo, gli elettroni devono unirsi in coppie di Cooper. In secondo luogo, queste coppie devono muoversi in modo sincrono, la cosiddetta coerenza di fase. Nei superconduttori ordinari entrambi i processi avvengono contemporaneamente a temperature molto basse. Nei materiali ad alta temperatura, scoperti negli anni 1980, la situazione è diversa.
Gli scienziati hanno scoperto che in tali materiali le coppie di Cooper si formano già a temperature significativamente superiori al punto di transizione allo stato superconduttivo. «La “colla” che tiene insieme le coppie è abbastanza forte da conservarle anche a temperatura ambiente», osserva uno dei responsabili della ricerca, Ingmar Swart. Il collo di bottiglia resta dunque proprio il movimento sincrono delle coppie.
Per le misurazioni, il team ha realizzato un'apparecchiatura propria, in grado di distinguere la corrente trasportata dai singoli elettroni da quella trasportata dalle coppie. Ciò ha permesso di osservare direttamente quando e come avviene l'accoppiamento. I risultati confermano che la prima fase chiave è raggiungibile in condizioni normali.
Se si riuscirà a risolvere la questione della coerenza di fase, la strada verso la superconduttività a temperatura ambiente diventerà reale. Allora vedranno la luce linee elettriche superefficienti, potenti computer quantistici e treni a levitazione magnetica senza enormi costi di raffreddamento. I ricercatori intendono già concentrarsi su questo secondo obiettivo.
La scoperta non promette un balzo immediato, ma indica chiaramente in quale direzione proseguire. Ora è chiaro che uno dei principali ostacoli è superabile, e questo infonde una speranza ben fondata.
