As primeiras tentativas de repetir o material LK-99 não confirmaram a supercondutividade da “sala”

Laboratórios sérios começaram a estudar as propriedades do material LK-99, no qual cientistas sul-coreanos supostamente descobriram a supercondutividade em condições ambientais. A Nature publicou uma nota com uma seleção de referências a esses estudos, durante os quais os cientistas não puderam confirmar a síntese do LK-99 ou sua supercondutividade.

Fonte da imagem: Adam Fenster/Universidade de Rochester

A declaração de pesquisadores sul-coreanos sobre as propriedades supercondutoras do material LK-99 em condições ambientais se tornou uma sensação na rede. E não é de admirar! O fenômeno da supercondutividade sem temperaturas extremamente baixas e pressões exorbitantes pode mudar muitos aspectos de nossas vidas, desde o fornecimento de eletricidade até os consumidores urbanos, onde as perdas de energia são enormes e crescem constantemente à medida que a carga aumenta (olá aos veículos elétricos) e terminando com mão scanners de ressonância magnética ou reatores termonucleares compactos.

As primeiras tentativas de reproduzir o LK-99 não permitiram repetir a descoberta dos pesquisadores sul-coreanos. Em particular, um grupo de cientistas do Laboratório Nacional de Física da Índia, em Nova Delhi, e um grupo da Universidade Beihang, em Pequim, tentaram fazer isso. Ambos sintetizaram LK-99, mas não encontraram sinais de supercondutividade. O terceiro grupo, da Southeast University em Nanjing, não encontrou o efeito Meissner (levitação em um campo magnético) no material, mas declarou resistência zero do material à corrente a uma temperatura de -163 ° C. Isso está longe da temperatura ambiente, mas definitivamente é um supercondutor de alta temperatura e até mesmo à pressão normal.

Deve-se fazer uma reserva de que os cientistas ainda não podem dizer com certeza que sintetizaram o mesmo material que os coreanos. A difração de raios X foi usada para analisar a estrutura eletrônica das amostras. Uma equipe do Laboratório Nacional de Física da Índia, em Nova Delhi, admitiu que a estrutura de sua amostra é um pouco diferente daquela apresentada por cientistas da Coreia do Sul em seus trabalhos. Segundo Robert Palgrave, químico da University College London, não apenas a estrutura cristalina do material difere do original da equipe indiana, mas também da equipe chinesa, e ambas são completamente diferentes. Portanto, é muito cedo para falar em repetir a experiência dos cientistas coreanos.

A estrutura cristalina da terceira amostra, que foi sintetizada por um grupo da Nanjing Southeast University, é mais semelhante à estrutura do LK-99 original. E esta amostra supostamente mostrou as propriedades de um supercondutor de alta temperatura, mas vários cientistas apontaram que a medição da resistência foi realizada com sensibilidade insuficiente, na opinião deles, e a alegação de supercondutividade a uma temperatura de -163 ° C pode ser um erro.

Os primeiros estudos teóricos do LK-99 mostraram que o material poderia ter propriedades interessantes, incluindo supercondutividade. A teoria do funcional da densidade foi usada para análise computacional da estrutura cristalina e eletrônica do LK-99. A primeira dessas análises foi feita por Sinéad Griffin, especialista do Lawrence Berkeley National Laboratory. Ela descobriu que o LK-99 tem o que chamamos de zonas de banda plana, onde os elétrons desaceleram drasticamente. Uma propriedade semelhante está associada à chamada supercondutividade de Dirac de abertura plana. Em qualquer caso, a detecção de “zonas planas” significa que o material possui propriedades incomuns.

Mais tarde, a Sra. Griffin anunciou publicamente que de forma alguma ela queria dizer que sua pesquisa provou que o LK-99 era supercondutor. Na verdade, os cientistas ainda não têm uma ideia inequívoca de que tipo de estrutura o material LK-99 possui. Isso não permite uma análise completa de suas propriedades e uma conclusão confiável sobre a presença ou ausência de fenômenos supercondutores em condições ambientais. A incerteza gera esperança, mas a irreprodutibilidade a enterrará.

Acrescentamos que na página em inglês do material LK-99 na Wikipedia, está sendo realizada uma seleção de artigos científicos sobre o estudo das propriedades do LK-99. Existem agora menos de duas dúzias de estudos, mas o número continua a crescer.