El superconductor imposible: cómo el empeño de tres coreanos por ganar el Nobel está enmarañando un hallazgo crucial

Casi todas las grandes promesas de la superconductividad (transportar energía sin pérdidas, ordenadores mucho más rápidos o trenes-bala a la velocidad del sonido) han naufragado en el mismo puñetero sitio: la imposibilidad técnica de hacer esas promesas viables a nivel económico.

Por ello, cuando un equipo de investigadores surcoreanos aseguró haber logrado por primera vez en la historia un superconductor a temperatura y presión ambientales, el mundo se volvió loco. ¿Era el LK-99 el ‘santo grial’ de la física que tanto habíamos estado esperando, alguien se había entusiasmado demasiado con unos resultados parciales o, sencillamente, nos estaban tratando de dar gato por liebre?

¿Qué exactamente eso de LK-99? En términos técnicos, el LK-99 es un material basado en una estructura de apatita de plomo dopada con cobre. Podéis leer todos los detalles en este preprint colgado en ArXiv, pero (como digo) la explicación es sencilla: Lee, Kim y Kwon dicen que han observado superconductividad a temperatura ambiente y sin necesidad de presiones aplicadas muy altas.

La afirmación era muy osada, pero en seguida empezaron a pasar cosas que nos hacían intuir que los investigadores creían de verdad en sus resultados. Por ejemplo, Russell Kaplan hizo notar que el preprint había reducido drásticamente sus autores (hasta tres: el número máximo de personas que pueden ganar un Nobel por el mismo descubrimiento). No era nada serio, meras conjeturas… pero no hizo falta mucho más.

¿De verdad sería tan importante? Para que nos hagamos una idea, como señalaba Leni Bascones, del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid en el SMC Spain, “el superconductor a presión ambiente conocido de mayor temperatura crítica (la temperatura a la que se vuelve superconductor) superconduce tan solo por debajo de unos –135 º”.

Y, de hecho, los pocos materiales que en los que se han encontrado superconductividades a temperatura ambiente, requíeren presiones descomunales para conseguirlo. Como se dice en física de materiales, “lo comido por lo servido”. De hecho, con algunos avances importantes, llevan más de un siglo en ese mismo punto. Si Lee, Kim y Kwon estaban en lo cierto, estaban a punto de cambiar el mundo.

Y cambiar el mundo no es nada fácil. Aunque la superconductividad era ‘bien’ conocida desde 1911, el sueño de conseguir materiales que condujeran corrientes eléctricas sin  resistencia ni pérdida de energía en condiciones “normales” se había disipado ya en los años 80. Tras acabar en un callejón sin salida tras otro, los científicos se habían convencido de que el concepto era interesantísimo a nivel científico, sí; pero inútil a nivel práctico.

Es lógico. Pensemos que el primer superconductor que se identificó fue el mercurio. Y eso abría todo un mundo de posibilidades. No hablábamos de materiales rarísimos, hablábamos de un elemento bien conocido (que había que aprender a mirar con otros ojos). En el caso del mercurio esos “otros ojos” eran ponerlo a “cuatro grados por encima del cero absoluto” para que sus propiedades emergieran. Algo prohibitivamente caro, sí: pero que nos permitía preguntarnos por cuántos otros elementos conocidos tendría ‘secretos’ parecidos.

La respuesta fue muy sencilla: poquísimos. De hecho, en 80 años de búsqueda, nadie había conseguido un superconductor que trabajara a más de 90 kelvins. Es decir, por encima de los 183 grados bajo cero. Y eso, en palabras que todos podemos entender, era una enorme decepción. ¿De qué servía saber que existían materiales que resolverían todos nuestros problemas si alcanzar la temperatura (o la presión) para conseguirlos los convertía en una curiosidad de laboratorio?

Pero, de repente, en los años 80 pasó algo. Pasó que Georg Bednorz y Alexander Müller descubrieron los cupratos. Esta familia de materiales cerámicos basados en óxidos de cobre permitieron dar con materiales cuyas propiedades superconductoras aparecían hasta en ambientes de 160 kelvins. Sí, aún hablábamos de 113 grados bajo cero, pero el cambio de paradigma fue tan brutal que apenas unos meses después del primer descubrimiento, se llevaron el Nobel.

El problema es que, aunque hemos ido haciendo avances impresionantes, tampoco hemos avanzado mucho. Con el paso del tiempo, la sociedad se ha ido ‘electrificando’ y ‘electronificando’ y, por eso mismo, el impacto de estos supercondutores sería mayor cada día que pasa. Pero no acaban de llegar. Vamos resolviendo problemas, pero poco no hemos sido capaces de aterrizar el asunto.

¿Descorchamos el champán? Pues, pese a lo mucho que nos gustaría que Lee, Kim y Kwon llevaran razón, parece que lo más razonable es esperar un poco más. La misma Bascones señalaba que “los resultados no son suficientemente convincentes de que el estado que observan a menores temperaturas sea superconductor, tanto por la falta de medidas de  resistividad y susceptibilidad magnética en un rango de temperaturas más  amplio, como por la forma en que estas cantidades”.

Por otro lado, el análisis, teórico y de los datos sería, según esta catedrática del CSIC, “particularmente osado, discutiendo una transición metal-aislante sin dar la información más básica de material,  que sería la estructura de bandas, adivinando información importante superconductor, como es la simetría de su parámetro de orden, a partir de medidas de las que es difícil obtener esta información, e incluyendo afirmaciones que no son correctas”.

El profesor Francisco Villatoro, un viejo conocido de esta casa, también se mostraba escéptico en su blog y Amalia Coldea, experta de Materiales Cuánticos de la Universidad de Oxford, decía que “Aunque los resultados presentados son potencialmente apasionantes, la  presentación y el análisis de los resultados deben mejorarse y todas las  mediciones deben verificarse” porque ahora mismo no ofrecen suficientes garantías.

Justo aquí llego el meme. Decía Marx que “La historia ocurre dos veces: la primera vez como una gran tragedia y la segunda como una miserable farsa”, pero Marx no conocía el mundillo de los bluffs científicos, ni el de los memes de internet. En cuestión de horas pasamos de tener gente soñando utopías dignas del más delirante del solarpunk a periodistas científicos diciendo que solo le piden a “los físicos que, por favor, si nos van a anunciar cosas revolucionarias en el mes de julio, no vayan de farol”.

¿Desechamos todo y nos vamos a la playa? El punto medio es lo más equilibrado. Los resultados son raros, sí; pero los expertos tampoco lo descartan de plano. Como decía  Mohammad Yazdani-Asrami, profesor de la Escuela de Ingeniería James Watt de la Universidad de Glasgow, “este trabajo enciende un rayo de esperanza para todos los que formamos parte de la comunidad de la superconductividad y más allá”. Ahora toca revisarlo y seguramente quedará en un bluff, pero si renueva el interés en trabajar en estos temas los dos días de risas habrán merecido la pena.

Pero si llevan razón, ay, este año va a ser un gran año.

En Xataka | El secreto mejor guardado de la superconductividad estaba justo  delante de nuestras narices: tras 33 años, empezamos a entenderla

Imagen | Mai-Linh Doan


La noticia

El superconductor imposible: cómo el empeño de tres coreanos por ganar el Nobel está enmarañando un hallazgo crucial

fue publicada originalmente en

Xataka

por
Javier Jiménez

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