Mint arról korábban mi is írtunk, egy dél-koreai kutatócsoport állítólag sikeresen létrehozott egy, a technológiai világunkat megreformáló szupravezetőt, az LK-99-et. Az LK-99 maga a sci-fi: olyan szupravezető, amely szobahőmérsékleten és légköri nyomáson működik, ami olyan forradalmat hozhat a technológiában, hogy a hatásait teljesen el sem tudjuk képzelni.

Mivel korábban más kutatók már ígértek hasonlót, ám azon esetekben inkább felsülésről beszélhettünk, mint sikerről, most is akadtak szkeptikus hangok. Közben azonban egy kínai labor videóval szemléltette, hogy sikerült megismételniük a kísérleti eredményeket, miközben két másik csapat az anyag mögötti elméleti hátteret erősítette meg. Itt az idő az óvatos optimizmusra?

Az LK-99-ről korábban mi is írtunk, és ezen anyag igazi újdonsága, hogy alacsony nyomáson működik. A szupravezetés egyik kulcsfontosságú szempontja ugyanis a kritikus hőmérséklet, tehát az a hőmérséklet, amely alatt az anyag szupravezetővé válik. Az LK-99 esetében ez az érték 127°C, ami azt jelenti, hogy a Föld minden környezetében könnyen alkalmazható lenne. Ha ez beigazolódik, az még önmagában tehát nem lenne igazi újdonság, hiszen akad egyéb szobahőmérsékletű szupravezető is, de a dél-koreai találmány lenne tehát az első, amely nem igényel hatalmas nyomást a működéshez.

LK-99: elkészült az első szobahőmérsékleten és légköri nyomáson működő szupravezető – ezúttal állítólag tényleg A találmány mögött egy másik, egy dél-koreai csapat áll, nem az, akik eddig hasonló állításokat fogalmaztak meg. Ha tényleg működik, az átalakítja az egész világot.

Mint arról a Science beszámol a legújabb fejlemények kapcsán, mindehhez hozzájárul, hogy az LK-99 kísérleti előkészítése azonban egyáltalán nem túl bonyolult abban az értelemben, hogy nem használtak különösebben egzotikus anyagokat vagy berendezéseket. Mindez tehát azzal is járt, hogy többen azonnal megpróbálták reprodukálni az eredményeket – egyébként az eddigi nagyobb port vert, “csodálatos szupravezetők”, melyek mögött Ranga Dias, a Rochesteri Egyetem kutatója állt, jellemzően ezen a ponton véreztek el:

Technológiai forradalom? – Szép csendben szabadalmat nyújtottak be egy szobahőmérsékleten működő szupravezetőre Nem csak szobahőmérsékleten, de alacsony, légköri nyomáson is működik ez az anyag. A szabadalmat bármiféle felhajtás nélkül nyújtották be, és ha működik a dolog, az teljesen új technológiákat tesz elérhetővé. A kérdés, hogy tényleg működik-e?

Nehézségek persze az LK-99 kapcsán is akadtak: azt már az eredeti szerzők is közölték, hogy a mintáik polikristályosak és heterogének, így nem várható el, hogy a közölt készítmény optimalizált legyen. Vagyis a kísérlet replikációja nem biztos, hogy zökkenőmentes folyamat lesz, viszont még így is elég biztosnak tűnt, hogy sokan megpróbálják majd.

A Science cikke kitért arra is, hogy az LK-99-et bemutató publikáció szerzői közt akadt némi belharc. Az anyagot két tanulmány is bemutatta, melyek időben igen közel jelentek meg egymáshoz. Az egyik tanulmány mögött három, a másik mögött pedig hat szerző szerepelt. Amennyire ez jelenleg ismert, a három szerzős preprint tanulmányt vissza fogják vonni, vélhetőleg azért, mert az egyik szerző ezt anélkül nyújtotta be, hogy konzultált volna a többiekkel, és most a hat szerzős verziót készítik elő egy lektorált folyóirat számára.

Mindezt félretéve, tegnap, tehát augusztus elsején jelentős fejlemények történtek az ügyben. Az első, hogy a kínai Huazhong Tudományos és Technológiai Egyetem egy videót tett közzé, amelyben az LK-99 általuk replikált verziója látható, amely a Meissner-effektus miatt egy mágnes felett lebeg, és magához a mágneshez képest különböző tájolásban. Ez azért fontos, mert így csak egy paramágneses anyag lebeghet kellően erős térben, de ezek visszatérhetnek egy adott tájolásba, mint az iránytű tűje.

A szupravezetők azonban "tökéletes diamágnesek", tehát minden mágneses mezőt kizárnak magukból, ami nagy különbség. A "Meissner-effektus" így akkor figyelhető meg, amikor egy anyag először válik szupravezetővé a megfelelő hőmérsékleten, és “kiveti” magából az anygba behatolni próbáló mágneses tereket. Ettől független a videó maga még korántsem perdöntő bizonyíték, hiszen ez csak egy videó, aminek kapcsán állítanak valamit, ráadásul a látottak mögött akár más magyarázatok is húzódhatnak, mint a szuprevezetőben keletkező Meissner-effektus.

A videót lentebb, Sabine Hossenfelder műsorában lehet megtekinteni -- érdemes megnézni a teljes műsort, de aki csak a lényegre kíváncsi, az lépjen 3 perc 20 másodpercre a kínai demonstrációhoz:

Épp ezért tűnik fontosabbnak két preprint tanulmány, amely az LK-99-re ad elméleti magyarázatot. Az egyik a Shenyang Nemzeti Anyagtudományi Laboratórium egyik csapatától, a másik pedig Sinéad Griffintől, a Lawrence Berkeley-től származik. Mindkettő az LK-99 publikált röntgensugaras szerkezeti adataiból indul ki, és a sűrűségfunkcionális elmélet (DFT) számításaival vizsgálja az előre jelzett viselkedését. És mindkét tanulmány nagyon hasonló következtetésekre jut, mint az eredeti publikáció(k): az LK-99 elméletileg működhet. Ez azért nagyon fontos fejlemény, mert ez azt jelentheti, hogy nem kell teljesen új fizikát feltételeznünk az LK-99-hez hasonló jelenségek magyarázatához, holott az eddigi feltételezések alapján egy hasonló tulajdonságokkal bíró szupravezető nem lett volna magyarázható a jelenlegi fizikai ismereinkkel.

A Science szerzője végül azzal zárja a cikkét, hogy az említett két tanulmány miatt óvatosan optimista, és bár még érdemes várni több eredményt és adatot a pezsgő-durranással, eddig az LK-99 tűnik a legígéretesebb felfedezésnek a szobahőmérsékletű és alacsony nyomású szupravezetők fejlesztése kapcsán.