Una afirmación sobre un superconductor explotó en Internet. La ciencia lo ha pinchado.

BOULDER, Colorado — La estudiante de posgrado en física Hope Whitelock sacó la cabeza del laboratorio de la Universidad de Colorado en Boulder una mañana reciente para pedirle a un grupo de científicos que estaban parados en el pasillo una rápida revisión intestinal: “¿Alguien puede decirme si ¿Algo está loco?

Han sido algunas semanas de locura para físicos y químicos que luchan por encontrarle sentido a una grandiosa afirmación que surgió a fines de julio: el supuesto descubrimiento por parte de un equipo en Corea del Sur de un material que conduce electricidad a temperatura ambiente y presión del aire normales, sin perdiendo cualquier energía. La posibilidad de que existiera este material tan buscado, llamado superconductor a temperatura ambiente, rápidamente se volvió viral, impulsada por un video que mostraba un trozo de material levitando parcialmente como evidencia de sus extraordinarias propiedades.

Ahora la afirmación se está desinflando rápidamente gracias al estudio científico. En los últimos días, artículos de laboratorios académicos repartidos por todo el mundo han acumulado evidencia de que el material, denominado LK-99, no es un superconductor y es más probable que sea un tipo de imán. (Hyun-Tak Kim, coautor de uno de los artículos sobre el descubrimiento y físico de William & Mary, respondió en un correo electrónico que el fracaso de otros grupos de investigación a la hora de replicar sus resultados se debe probablemente a que carecen de “conocimientos técnicos” para desarrollar el muestra de la misma manera.)

El episodio ha brindado al público una inusual visión de primera fila de una parte fundamental de cómo funciona la ciencia.

Casi tan pronto como el artículo inicial apareció en línea, los entusiastas amplificaron el entusiasmo entre los no expertos, explicando las profundas implicaciones si el LK-99 es el verdadero negocio: una revolución para la red eléctrica, tecnologías de imágenes médicas más potentes, trenes que levitan magnéticamente... nada menos que una nueva era para la humanidad y, además, un Premio Nobel seguro.

De repente, personas que nunca antes habían oído hablar de un superconductor consideraron los posibles efectos dominó de la tecnología. Los experimentos cuidadosos y los cálculos abstrusos en los laboratorios académicos se catapultaron al interés general; Whitelock dice que amigos de la escuela secundaria se pusieron en contacto con ella para preguntarle qué pensaba. Otros grupos transmitieron en vivo sus intentos de recrear el material. Algunos espectadores apostaron por ello, prediciendo si tendría éxito en los volátiles mercados de apuestas en línea.

El frenesí por LK-99 significó que el pensamiento científico evolucionara casi cada hora, a medida que se compartían nuevos hallazgos y videos de diferente calidad, a menudo a través de las redes sociales.

Philip W. Phillips, físico teórico de la materia condensada de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, quedó intrigado por el hallazgo de la semana pasada, a pesar de sus dudas y preguntas sobre los artículos iniciales.

“No querrás perderte lo que podría ser el próximo gran avance. Eso realmente motiva a los físicos. Nos impulsa a todos”, dijo Phillips el viernes.

Sin embargo, el martes por la noche el caso estaba cerrado para él, basándose en una serie de artículos que aparecieron en línea el último día y que demostraban de manera convincente que LK-99 no es un superconductor. “Un clavo más en el ataúd”, escribió Phillips en un correo electrónico, enviando otro documento que se suma a la pila de pruebas. "Así que su titular es bastante simple".

El fenómeno de la superconductividad, materiales que transmiten electricidad sin resistencia, fue descubierto hace más de un siglo. El problema ha sido que los superconductores fabricados hasta ahora deben operar en condiciones extremas (temperaturas ultrafrías o presiones aplastantes) que no son prácticas para incorporar a la mayor parte de la tecnología humana.

Un superconductor que pudiera funcionar en un entorno humano típico, que no fuera súper tóxico ni escandalosamente caro, podría ser transformador.

El 22 de julio, científicos surcoreanos publicaron dos artículos en el popular sitio de física arXiv describiendo un superconductor que, según afirmaban, funciona a temperaturas y presiones estándar, hecho de una versión modificada de una sustancia llamada apatita de plomo. Proporcionaron una receta para un material que podría crearse a partir de ingredientes abundantes y baratos y un vídeo de una roca parcialmente flotante.

Los científicos son escépticos: es parte de los requisitos del trabajo. No se conoce ninguna razón por la que no pueda existir un superconductor a temperatura ambiente, pero décadas de experimentos no han logrado identificar ninguno. El campo está plagado de afirmaciones que no han dado resultado por diversas razones, y muchos físicos asumieron que los nuevos artículos serían la última incorporación a una larga lista de afirmaciones apócrifas.

Pero los científicos también son, por naturaleza, de mente abierta y se sienten cómodos viviendo al borde de lo desconocido. Parte de la razón por la que permanecen en los laboratorios durante décadas es porque esperan descubrir o comprender cosas que aún no se han descubierto.

Un descubrimiento legítimo de un superconductor a temperatura ambiente sería enorme: Phillips dijo que traería ecos de la reunión de la Sociedad Estadounidense de Física en marzo de 1987, el llamado "Woodstock de la Física". Esa reunión se produjo un año después de que se identificara un superconductor de alta temperatura y luego se replicara rápidamente en laboratorios de todo el mundo, lo que le valió el Premio Nobel en otoño.

La “alta temperatura” es un poco exagerada en este caso, ya que el material inicial solo funcionó a -400 grados Fahrenheit, mucho más frío que la temperatura ambiente. Pero el anuncio inició el descubrimiento de una nueva clase de superconductores que los científicos todavía están tratando de comprender.

Incluso la posibilidad de que algo igualmente significativo estuviera en el horizonte fue suficiente para que muchos científicos serios abandonaran lo que estaban trabajando para someterlo a una prueba rigurosa.

Uno de esos experimentos se ha llevado a cabo en los laboratorios de los físicos Daniel Dessau y Gang Cao y del químico Josef Michl en la Universidad de Colorado en Boulder. Ahí es donde Whitelock llamó recientemente a sus colegas para que vinieran a observar el resultado final de hornear productos químicos juntos durante dos días a 1,700 grados Fahrenheit.

Una vez más, el experimento resultó en una mezcla de materiales y subproductos con diversas propiedades, algo que muchos grupos observaron al seguir la receta proporcionada por los científicos surcoreanos. Pero cuando Whitelock abrió el tubo sellado al vacío donde había intentado hornear LK-99, observó algo que no había visto en experimentos anteriores: unos pocos fragmentos intrigantes de material que exhibían propiedades magnéticas interesantes.

Existen varias pruebas para identificar un superconductor, incluida una llamada efecto Meissner, en la que un material expulsa su campo magnético a medida que pasa a convertirse en superconductor. Esto podría provocar el efecto de roca medio levitante que se ve en el vídeo viral que pretende mostrar LK-99, pero también podrían producirse otras propiedades magnéticas.

"Se puede ver que hay algunas escamas aquí y están inclinadas hacia arriba", dijo Whitelock, mostrando a través de un microscopio cómo se ven las pequeñas motas del material encima de un imán. Se apresuró a señalar que esto no era evidencia de superconductividad.

A poca distancia, el estudiante de posgrado Andrew Chomas ha estado reestructurando la receta expuesta en los artículos originales siguiendo sus propias intuiciones como químico, para ver si pueden obtener una forma más pura de LK-99. Durante una visita al laboratorio esta semana, su último lote estaba en el horno, un líquido brillante en un crisol hecho de cuarzo, calentado a unos sofocantes 1.800 grados Fahrenheit.

Hasta ahora, sin embargo, todas las muestras producidas en los laboratorios de Dessau y Michl no han superado las pruebas básicas de superconductividad. Dessau dijo que mantiene la mente abierta a que aún pueda haber algún material de interés en la mezcla creada por la receta.

Además, dijo, un superconductor a temperatura ambiente "tendría implicaciones increíbles, por lo que creo que vale la pena entusiasmarse".

LK-99 ha sido una montaña rusa científica y la mayoría de los expertos se alegran de que el público haya subido a ella.

Otros físicos sostienen que los autores originales deberían haber realizado un trabajo más cuidadoso. El artículo se habría beneficiado de una revisión por pares antes de hacer afirmaciones tan extravagantes. Pero el estallido de interés y la mayor conciencia de que los científicos están tratando de fabricar superconductores probablemente sea algo bueno, argumentan.

"La parte que arroja luz sobre el tema y su utilidad potencial, y cómo es súper fascinante y eventualmente podría conducir a una tecnología innovadora, esa parte es genial", dijo Maissam Barkeshli, física teórica de la materia condensada en la Universidad de Maryland.

“Creo que mi conclusión sobre todo esto es que estoy feliz de verlo; es la primera vez en mucho tiempo que vemos que la ciencia no es tan política. Todos estamos contentos con la ciencia y es algo interesante”, afirmó Christopher H. Hendon, profesor asociado del departamento de química y bioquímica de la Universidad de Oregón. Fue coautor de un artículo compartido en las redes sociales el martes por la tarde que concluye que LK-99 "podría ser más probablemente un imán, en lugar de un superconductor de presión y temperatura ambiente".

Si LK-99 es sólo un imán, el gemido del interés desinflado será un potente recordatorio para el público en general de que la ciencia está en constante evolución. Lejos de ser un revés, la búsqueda para crear y comprender los superconductores seguirá adelante.

"Al final del día, la ciencia falla la mayoría de las veces", dijo Hendon, y agregó que "esto no sería sorprendente si [LK-99] siguiera el camino de la mayoría de los experimentos; así es la ciencia".