mercoledì, novembre 17, 2021

PARLA ITALIANO LO STUDIO SUI SUPERCONDUTTORI CHE ABBATTERANNO I COSTI DELL’ENERGIA.


Oristano 17 novembre 2021

Cari amici,

È stato pubblicato su Science lo studio del Politecnico di Milano che ha portato a svelare un altro segreto dei “cuprati”, dei superconduttori che potrebbero rivoluzionare le attuali tecnologie, abbattendo i costi energetici della distribuzione dell’elettricità e cambiando la struttura stessa del sistema di produzione e distribuzione della corrente elettrica nel mondo. Lo studio del Politecnico di Milano, insomma, è riuscito a rendere meno misterioso lo 'strano' comportamento dei cuprati, quei superconduttori composti di rame, ossigeno e altri elementi, che però ‘entrano in funzione' solo a bassissime temperature, aprendo così la strada ad una vera e propria rivoluzione dell’elettricità.

Gli scienziati dell’Università Chalmers di Göteborg, del Politecnico di Milano, della Sapienza di Roma e del Sincrotrone Europeo ESRF (European Synchrotron Radiation Facility), hanno infatti scoperto che, nello stato normale, la presenza di onde di densità di carica modifica il comportamento-tipo del 'metallo strano' (quello dei cuprati) e lo porta ad essere più simile a quello dei normali metalli. I superconduttori sono dei materiali al cui interno la corrente elettrica viaggia senza resistenza al di sotto di una certa temperatura.

Come spiegano il Politecnico di Milano e l’Università Chalmers, "i cuprati si differenziano in modo drastico dai normali metalli in cui la resistenza comporta una produzione di calore e quindi uno spreco di energia allorché scorre una corrente". Benché nota da più di un secolo, la superconduttività rimane uno dei fenomeni più misteriosi e affascinanti studiati dalla fisica dei solidi. Ora l'obiettivo dei ricercatori è proprio quello di trovare materiali che siano superconduttori a temperature normali. Gli studiosi prima citati ricordano che "una proprietà importante dei cuprati - data dal fatto che, anche a temperatura superiore a quella critica, quando sono nello stato 'normale' e quindi non hanno resistenza zero - è che si comportano in modo non convenzionale, tanto da essere denominati metalli 'strani'".

Come ha spiegato il professor Giacomo Ghiringhelli, docente di Fisica Sperimentale al Politecnico di Milano, "la superconduttività è la più spettacolare manifestazione macroscopica, visibile a occhio nudo, della fisica quantistica, indispensabile per descrivere i fenomeni sulla scala atomica, ma di solito non su quella macroscopica. Tuttavia la superconduttività è un fenomeno macro-quantistico. Ora si scopre che anche ad elevata temperatura, nello stato 'normale' i cuprati hanno un comportamento quantistico, per cui si può parlare di materia 'ultra-quantistica'". Amici, tutti termini difficilissimi, per noi, comuni mortali!

La superconduttività fu sperimentata per la prima volta nel 1911 dal fisico olandese Heike Kamerlingh Onnes in un filamento di mercurio raffreddato ad una temperatura di appena 4,2 gradi Kelvin, ovvero appena quattro gradi sopra lo zero assoluto. “Kamerlingh Onnes stava conducendo i suoi studi sull’elio liquido, che lo avrebbero portato al premio Nobel. Scoprire un superconduttore che funziona a temperatura ambiente è il miraggio inseguito negli ultimi decenni da schiere di fisici e di ingegneri. In sostanza, cioè, un materiale che si lascia attraversare da elevatissimi valori di corrente elettrica senza opporre resistenza, ovvero senza disperdere energia sotto forma di calore secondo il fenomeno noto come effetto Joule.

Cari amici, indubbiamente è una scoperta importantissima, quella portata avanti dal Politecnico di Milano, che, come dice il professor Giacomo Ghiringhelli, “Quello scoperto può essere il bandolo della matassa a lungo cercato dai teorici, una base sicura su cui costruire finalmente la spiegazione del comportamento così originale dei cuprati superconduttori”. Una scoperta che credo consentirà, in un futuro prossimo, una considerevole diminuzione degli attuali, alti costi energetici.

A domani.

Mario

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