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27 Gennaio 2017
13:49

Superconduttore mai visto prima: così l’idrogeno metallico può rivoluzionare la tecnologia

Due ricercatori della Harvard University di Cambridge hanno realizzato per la prima volta in laboratorio un campione di idrogeno metallico, un nuovo materiale che potrebbe trovare numerose applicazioni grazie alla sua super-conduttività.
A cura di Daniele Gambetta
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Foto di <strong>Harvard University</strong> https://www.youtube.com/watch?v=1qitm5fteL0
Foto di Harvard University https://www.youtube.com/watch?v=1qitm5fteL0

E' stato teorizzato quasi un secolo fa e inseguito per decenni da numerosi ricercatori e laboratori di tutto il mondo, ma soltanto ora si è riusciti a realizzarlo per la prima volta. Stiamo parlando dell'idrogeno metallico, un materiale ottenuto sottoponendo l'idrogeno ad una pressione altissima, fino a determinare un cambiamento di fase della materia.

Se prendiamo una tavola periodica degli elementi, l'idrogeno lo troviamo nella prima colonna, quella dei metalli alcalini. Tuttavia, in condizioni ordinarie, l'idrogeno non è un metallo, ma fin dagli anni '30 i fisici Wigner e Huntington teorizzarono che subendo pressioni di 250mila atmosfere (25 gigaPascal) gli atomi di idrogeno, perdendo i loro elettroni, potessero assumere caratteristiche metalliche. Le previsioni sulla pressione minima per innescare questo processo erano tuttavia troppo basse. Da allora si sono effettuati vari esperimenti, sempre a pressioni maggiori, per realizzare quello che ormai era considerato il "Sacro Graal" della fisica delle alte pressioni.

Ora il grande giorno è arrivato. Isaac Silvera e Ranga Dias, ricercatori del Lyman Laboratory of Phisics alla Harvard University di Cambridge, hanno ottenuto il materiale grazie ad una morsa con punte di diamante, con la quale hanno "schiacciato" un campione di idrogeno all'inverosimile pressione di 495 gigaPascal, un livello pari a 20 volte quello previsto sufficiente da Wigner e Huntington e tale da essere maggiore della pressione al centro della Terra.

Oltre all'interesse scientifico suscitato dalla scoperta, si suppone che l'idrogeno metallico possa essere sfruttato come superconduttore. Le applicazioni in ambito tecnologico potrebbero essere innumerevoli, dalla creazione di computer super-veloci, al potenziamento di veicoli e realizzazione di treni a levitazione magnetica, oltre che essere utilizzati come materiale per i mezzi aerospaziali.

«Una previsione molto importante è che l’idrogeno metallico sia meta-stabile», riporta Silvera, «ciò significa che rimarrà metallico anche quando si smette di esercitare la pressione, come i diamanti sintetici prodotti sottoponendo la grafite ad alte temperature e pressioni». Grazie alla stabilità, sarà quindi possibile verificare le capacità conduttrici di questo nuovo materiale. «Che sarebbe rivoluzionario», aggiunge Silvera, «visto che, con un conduttore tradizionale, il 15 per cento dell’energia elettrica viene persa dalla dissipazione durante la trasmissione».

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