LK99: ¿el «Santo Grial» de la física de materiales o un nuevo anuncio sin demasiadas pruebas?

LK99. Cuatro caracteres pueden desentrañar lo que desde hace décadas es el «Santo Grial» de la física de materiales y cambiar el mundo para siempre. O no.

Esta semana en Corea del Sur difundieron el descubrimiento de LK99: el primer material superconductor que funcionaría a presión y temperatura ambiental. Pero hay cautela. Ese hallazgo fue publicado como borrador en una base de datos. Aún no fue convalidado por pares ni replicado en otros laboratorios.

Cotidianamente se pierde muchísima energía en todo el planeta gracias a la resistencia de los materiales. Un ejemplo son los cargadores de celulares o transformadores cuando empiezan a calentarse debido a que oponen resistencia a la electricidad. Aunque hay un material que, al enfriarlo a gran intensidad, empieza a dejar pasar la electricidad. Sí, son los superconductores.

Superconductores

Carlos Acha es Doctor en Ciencias Físicas e Investigador Principal del Conicet (IFIBA-UBA). Trabaja en el Laboratorio de Bajas Temperaturas. Es tal vez la persona que más sabe de superconductores en la Argentina. En diálogo con Tiempo explica que para abordar un material superconductor primero hay que hablar de los metales: “una de las propiedades de los metales es que son conductores eléctricos. Eso significa que uno puede hacerle pasar una corriente eléctrica. Pero hay un inconveniente, que es cuán conductores son. Y eso es la resistencia eléctrica”.

Cuanto más grande la resistencia eléctrica menos conductor es el material. Esta propiedad es la que se usa para por ejemplo en un calefactor, un calentador de agua o un secador de pelo: “el aparato lo que hace es hacerle pasar corriente a una resistencia, esta es una resistencia no tan baja, de manera tal que se calienta y ese es el calor que después se usa ya sea para calentar el agua o el aire; ahí es una propiedad deseada el hecho de que haya resistencia eléctrica no tan baja. Hay materiales que no conducen nada y difícilmente se logren que la corriente que pase a través de ellos sea grande, por ejemplo los conductores que traen la electricidad de las centrales hidroeléctricas a las ciudades. Con esos cables de alta tensión lo que se busca es que sean lo suficientemente conductores para que la energía que se pierda a través de esa disipación por la resistencia (la circulación de corriente) sea mínima, por eso se usa el sistema de alta tensión y no alta corriente, porque lo que uno transfiere de una central hidroeléctrica al lugar del consumo es potencia, y la potencia es el producto de la tensión por la corriente”. Es decir, la resistencia eléctrica puede ser un beneficio para el caso de un secador de pelo, o una contra si es muy alta para transferir energía de un lado al otro.

LK99

Nos vamos al año 1911. En ese momento se dieron las primeras veces que se enfriaba un metal y se preguntaba la comunidad científica ¿cómo va a evolucionar la resistencia eléctrica? Vieron que esa resistencia se iba a cero por debajo de una cierta temperatura.

Encontraron una propiedad nueva de la materia. “Inicialmente se la llamó superconductividad porque era como tener entre manos un metal que por debajo de cierta temperatura su conductividad eléctrica se hacía infinita. Podía pasar corriente sin que hubiera pérdida de energía con todas las ventajas que eso representa. Lo que se vio años después es que también los materiales que son superconductores expulsan el campo magnético de su interior”, continúa Acha.

Con el devenir de los años se hicieron cables superconductores que hoy día se usan cotidianamente, por ejemplo cuando uno va a hacerse una resonancia magnética nuclear. «En esa cabina tipo cilindro hueco hay una bobina superconductora, y ese interior está lleno de helio líquido, porque el helio hace que la temperatura, cuando está líquido, se va a 269 grados bajo cero, y entonces a esa temperatura el cable que está ahí es superconductor». Pero hasta ahora siempre fue debiendo enfriarlos demasiado, lo que los hace poco prácticos. Y entonces llegó LK99.

Acha comenta que lo subieron en dos trabajos a una red de datos antes de ser publicado en una revista de prestigio científico. Allí indican que tiene propiedades que podrían ser consistentes con la aparición de superconductividad, pero por debajo de los 15 grados Celsius: “eso es totalmente algo que no existía hasta la actualidad, sobre todo sin aplicar altas presiones».

“Pero lo que esta gente de la Universidad de Seúl publicó hace ruido hoy día y nos trae muchas dudas –acota Acha–, son una serie de pruebas que podrían hacer pensar que hay algo de superconductividad, pero no son del todo concluyentes. El material es muy de los años ‘80, obviamente modificado… pero la verdad me hace dudar de que realmente esto no sea otra cosa, por ejemplo un diamagnético, que no va a tener las propiedades que requiere un material superconductor. Por ahora hay ciertas dudas y escepticismo en estos resultados. Lo que suele ocurrir es que se espera que la comunidad científica lo verifique, y lo prueben otros grupos, como para ver si los efectos son reales y que se vayan haciendo más estudios que terminen de mostrar que esto sea efectivamente superconductivo o no”.

Otra clave del estudio es que el material del LK99 parece relativamente fácil de sintetizar, el proceso completo para fabricarlo podría requerir apenas 34 horas y no demandaría de materiales particularmente difíciles de conseguir por un laboratorio. Eso mismo también hace dudas a la comunidad científica, teniendo en cuenta además que la «receta» que entregó el equipo surcoreano consta de solo una página (aunque se desprende que se están guardando «detalles» para ellos).

Cuando funcionen “normal”, los superconductores inaugurarán una nueva revolución energética, permitiendo vencer la resistencia eléctrica optimizando la eficiencia de las redes y los chips electrónicos. Si eso lo puede lograr el LK99 aún está lejos de ser una certeza.