Koreański nadprzewodnik LK-99 – hit czy kit?

Koreańczycy ogłosili, że stworzyli rewolucyjny materiał. Nazywa się LK-99 i jest nadprzewodnikiem. Laboratoria na całym świecie sprawdzają teraz, czy to prawda. I czy jest szansa na wielki technologiczny przełom.

Sensacja wybuchła pod koniec lipca, kiedy zespół południowokoreańskich naukowców umieścił w internecie artykuł naukowy (w specjalnym repozytorium, czyli wciąż niezrecenzowany przez niezależnych ekspertów i nieopublikowany w specjalistycznym czasopiśmie). Informowali w nim o absolutnie przełomowym odkryciu polegającym na uzyskaniu taniego materiału będącego tzw. nadprzewodnikiem. Czyli potrafiącego przewodzić prąd bez strat energii.

Święty Graal fizyki i inżynierii materiałowej

Nadprzewodniki wprawdzie już istnieją i są nawet wykorzystywane w niektórych urządzeniach, ale materiały, z których powstały, wykazują „cudowne” właściwości jedynie w bardzo niskiej temperaturze (ok. minus 130 st. C). A jeśli udaje się ją podnieść, to uzyskanie efektu bezstratnego przesyłania prądu wymaga warunków bardzo wysokiego ciśnienia. Zatem tam, gdzie stosowane są nadprzewodniki, potrzeba również specjalnych urządzeń chłodzących.

Dlatego od dekad Świętym Graalem fizyki i inżynierii materiałowej jest uzyskanie substancji, która wykazywałaby nadprzewodnictwo w temperaturze pokojowej przy normalnym ciśnieniu oraz była zbudowana z powszechnie dostępnych pierwiastków. Badacze z Korei Południowej twierdzą, że udało im się uzyskać właśnie taki materiał (co więcej, działający w temperaturze nawet do prawie plus 127 st. C!). Jedyna wątpliwość dotyczy tego, czy może on przewodzić prąd o dużym natężeniu. Ale nawet gdyby nie potrafił, oznaczałoby to i tak gigantyczny przełom.

Nadprzewodnik działający w normalnych warunkach to wynalazek równoznaczny ze światową rewolucją technologiczną. Już sama możliwość przesyłania bez strat prądu w sieciach elektroenergetycznych oznaczałby zaoszczędzenie przez ludzkość jednej trzeciej energii. Powstałyby też m.in. mikroprocesory komputerowe, które się w ogóle nie nagrzewają, co umożliwiłoby ich łatwą dalszą miniaturyzację. Trudno nawet wyobrazić sobie skalę zmian, jaką wywołałoby zastosowanie tanich i łatwych w produkcji nadprzewodników.

Czyta także: Koreańskie sztuczne Słońce wschodzi coraz wyżej

LK-99 zrewolucjonizuje świat – o ile działa

Czy zatem południowokoreański materiał nazwany LK-99 (od nazwisk dwóch głównych wynalazców, Lee i Kima) ma naprawdę szansę zrewolucjonizować świat? Ponieważ jego twórcy umieścili w swojej publikacji przepis na produkcję nadprzewodnika (jest to spiek o strukturze apatytu ołowiowego, czyli naturalnego minerału, w którego sieci krystalicznej jeden z atomów ołowiu zamieniono na atom miedzi), laboratoria na całym świecie rzuciły się do testowania właściwości LK-99.

Niestety, jak donosi m.in. tygodnik „New Scientist”, na razie napływające informacje nie są optymistyczne. Dwa niezależne zespoły (z National Physical Laboratory of India oraz Beihang University w Chinach) twierdzą, że odtworzyły i przebadały LK-99, ale nie wykazuje on cech nadprzewodnictwa w temperaturze pokojowej i przy normalnym ciśnieniu.

Koreańczycy bronią się, twierdząc, że w obu przypadkach problem może wynikać z wytwarzania nieodpowiedniej jakość próbek oraz że już przekazali pewne uwagi grupie z Indii. Być może też udostępnią innym laboratoriom oryginalnie uzyskany przez siebie materiał. Na ostateczne rozstrzygnięcie przyjdzie zatem jeszcze trochę poczekać. Choć początkowo wydawało się, iż nie potrwa to długo. Uzyskanie koreańskiego nadprzewodnika nie wymaga bowiem użycia rzadkich i drogich pierwiastków ani wyrafinowanej aparatury. Jest go w stanie wytworzyć każde laboratorium metalurgiczne. Być może jednak trzeba dokładnie kontrolować wiele czynników, m.in. czystość próbek czy szybkość ich podgrzewania i chłodzenia, a tego Koreańczycy nie ujawnili w swojej publikacji.

Jak zimna fuzja Ponsa i Fleischmanna?

W przypadku LK-99 może jednak powtórzyć się słynna historia z wiosny 1989 r., kiedy dwóch amerykańskich fizyków – Stanley Pons i Martin Fleischmann – zaszokowało świat, ogłaszając, że udało im się przeprowadzić reakcję syntezy jąder atomów deuteru „na zimno” (czyli w temperaturze pokojowej). A zatem zrobić coś, co do udawało się tej pory jedynie w ogromnych temperaturach (rzędu milionów st. C). Dzięki Amerykanom ludzkość uzyskałaby więc czyste, tanie i niemal niewyczerpalne źródło energii. Wówczas również wybuchła badawcza gorączka – zespoły na całym świecie próbowały zreplikować eksperyment zimnej fuzji. Nikomu się to nie udało.