Nel 1827, il fisi­co tede­sco Georg Ohm pub­bli­cò un trat­ta­to che con­te­ne­va le sue osser­va­zio­ni sul­la resi­sten­za elet­tri­ca. Qual­che anno dopo, il bri­tan­ni­co Jou­le sco­prì che l’energia elet­tri­ca pote­va tra­sfor­mar­si in calo­re ter­mi­co. È ormai da mol­to tem­po che sap­pia­mo che la cor­ren­te elet­tri­ca per tran­si­ta­re negli ele­men­ti “paga un pedag­gio”, per usa­re una meta­fo­ra: ovve­ro, subi­sce una resi­sten­za elet­tri­ca che tra­sfor­ma par­te dell’energia elet­tri­ca in calo­re. Ci sono ele­men­ti in cui il costo del tra­spor­to è mino­re, per esem­pio il rame, ed altri in cui inve­ce la con­du­zio­ne elet­tri­ca è par­ti­co­lar­men­te dif­fi­ci­le, uno su tut­ti, il vetro. 

Ma perché è così importante ridurre la resistenza elettrica? 

La pos­si­bi­li­tà che si ridu­ca qual­sia­si costo nel tra­spor­to e nel­lo stoc­cag­gio dell’energia è rivo­lu­zio­na­ria. I super­con­dut­to­ri per­met­te­reb­be­ro di tra­spor­ta­re ener­gia sen­za limi­ti di distan­za e soprat­tut­to potreb­be­ro con­ser­var­la teo­ri­ca­men­te sen­za limi­ti: gra­zie ad essi, infat­ti, l’energia non si tra­sfor­me­reb­be mai in calo­re, cioè ener­gia non uti­liz­za­bi­le, cosa che inve­ce avvie­ne nei nor­ma­li circuiti.

Dal ’900, i fisi­ci han­no sco­per­to un buon nume­ro di ele­men­ti super­con­dut­to­ri. Il pro­ble­ma risie­de nel­le con­di­zio­ni fisi­che neces­sa­rie affin­ché si veri­fi­chi tale effet­to. Il pri­mo ad esse­re sco­per­to fu il mer­cu­rio che a 4 Kel­vin (4K) annul­la­va ogni resi­sten­za. 4 Kel­vin equi­val­go­no a ‑269.1 gra­di cel­sius (-269.1 °C). Una tem­pe­ra­tu­ra rag­giun­gi­bi­le solo tra­mi­te enor­mi e costo­si siste­mi di raf­fred­da­men­to che ne limi­ta­no le enor­mi potenzialità. 

La buo­na noti­zia è che abbia­mo tro­va­to anche dei con­dut­to­ri che annul­la­no la resi­sten­za a tem­pe­ra­tu­ra ambien­te. La cat­ti­va noti­zia? Per il veri­fi­car­si di tale con­di­zio­ne ser­ve una pres­sio­ne tra i 400 e i 500 milio­ni di Pascal. La pres­sio­ne sul­la ter­ra al livel­lo del mare è 100.000 Pascal. Anche in que­sto le tec­no­lo­gie per rag­giun­ge­re le con­di­zio­ni idea­li sono tal­men­te com­ples­se da vani­fi­ca­re ogni uti­liz­zo che non sia la ricer­ca scientifica.

L’annullamento del­la resi­sten­za avvie­ne per­ché la bas­sa tem­pe­ra­tu­ra o l’alta pres­sio­ne impe­di­sco­no ad una cop­pia di elet­tro­ni di sepa­rar­si. La cop­pia di elet­tro­ni è det­ta cop­pia di Coo­per, e quel­la appe­na espo­sta è la cosid­det­ta teo­ria BCS che val­se un pre­mio Nobel ai suoi pen­sa­to­ri nel 1972.

Ranga Dias, è un ricercatore dell’Università di Rochester nello stato di New York: è solo uno dei tanti fisici della materia che negli ultimi anni ha cominciato a studiare gli idruri nell’ambito della superconduttività. 

Il moti­vo è che gli idru­ri sono in gra­do di pro­dur­re strut­tu­re cri­stal­li­ne che nel­le ambi­zio­ni del­la comu­ni­tà scien­ti­fi­ca dovreb­be­ro pro­teg­ge­re la cop­pia di Coo­per anche a tem­pe­ra­tu­re vici­ne a quel­le terrestri.

Nel 2020 Dias e il suo grup­po annun­cia­ro­no che un idru­ro che con­te­ne­va zol­fo e car­bo­nio ave­va biso­gno di una tem­pe­ra­tu­ra di 15 gra­di cen­ti­gra­di e una pres­sio­ne di cir­ca 267 Giga­Pa­scal, pra­ti­ca­men­te un ter­zo in meno di quan­to si era giun­ti finora. 

L’articolo fu pub­bli­ca­to su Natu­re, una del­le più pre­sti­gio­se ed auto­re­vo­li rivi­ste di scien­ze del mon­do, e fu accol­to con gran­de scet­ti­ci­smo. Fu nota­ta la man­can­za di dati e soprat­tut­to la man­ca­ta ripro­du­ci­bi­li­tà. L’Università di Roche­ster aprì un’in­da­gi­ne, che però non segna­lò alcu­na ano­ma­lia nel­la rac­col­ta dei dati, e il ricer­ca­to­re sta­tu­ni­ten­se fu lascia­to al suo posto.

L’anno suc­ces­si­vo però la rivi­sta riti­rò l’articolo. 

Nel 2023 Dias pub­bli­cò un altro arti­co­lo in cui soste­ne­va di aver rag­giun­to un risul­ta­to straor­di­na­rio. L’idruro di lute­zio, secon­do i dati da lui rac­col­ti, pote­va diven­ta­re un super­con­dut­to­re a 21 gra­di ed una pres­sio­ne cir­ca 10 vol­te mag­gio­re di quel­la ter­re­stre. Con­si­de­ran­do che il ricer­ca­to­re era già sta­to segna­la­to per pos­si­bi­li mani­po­la­zio­ni di dati, la comu­ni­tà scien­ti­fi­ca mise imme­dia­ta­men­te in dub­bio quan­to ave­va scrit­to. Il risul­ta­to fu, anche que­sta vol­ta, il riti­ro dell’articolo. 

Questa volta però sembra davvero che il fisico statunitense abbia perso qualsiasi credibilità. 

Nel­l’a­pri­le di quest’anno nuo­va inda­gi­ne (la quar­ta in quat­tro anni) dell’Università di Roche­ster ha infat­ti riscon­tra­to nume­ro­se omis­sio­ni e aggiun­te quan­do non deli­be­ra­te mani­po­la­zio­ni dei dati. Il rap­por­to è sta­to redat­to da un grup­po di inve­sti­ga­to­ri ester­no all’ambiente acca­de­mi­co e in più pas­sag­gi sem­bra accu­sa­re la stes­sa Uni­ver­si­tà quan­to­me­no di negli­gen­za dei con­trol­li, quan­do non di deli­be­ra­ta connivenza. 

Dias dal can­to suo nega tut­to. Ha chie­sto alla rivi­sta Natu­re un nuo­vo con­fron­to, nono­stan­te le inve­sti­ga­zio­ni lo abbia­no aper­ta­men­te indi­ca­to come auto­re di una serie di ingan­ni ai redat­to­ri del­la stes­sa rivi­sta. Dias ha inol­tre cita­to il suo ate­neo in meri­to alla let­te­ra di licen­zia­men­to che il Dipar­ti­men­to di Fisi­ca gli ave­va fat­to reca­pi­ta­re: il giu­di­ce ha respin­to la richie­sta ma non sono anco­ra sca­du­ti i ter­mi­ni per l’impugnazione.

La pos­si­bi­li­tà che si rie­sca ad arri­va­re a dei super­con­dut­to­ri uti­liz­za­bi­li a con­di­zio­ni simi­li a quel­le ambien­ta­li, appa­re anco­ra mol­to lon­ta­na.

Arti­co­lo di Mat­teo Dodero.