Supergeleiding bij kamertemperatuur en -druk is al meer dan een eeuw een doel van de materiaalwetenschap, en misschien is het eindelijk bereikt. Als het nieuwe materiaal inderdaad een supergeleider is, zou het een revolutie teweeg kunnen brengen in de manier waarop onze wereld wordt aangedreven, maar eerst worden de resultaten onderworpen aan serieus wetenschappelijk onderzoek.
Wanneer een materiaal supergeleidend is, stroomt er elektriciteit doorheen zonder weerstand, wat betekent dat er geen energie verloren gaat als warmte. Alle supergeleiders die tot nu toe zijn gemaakt, hebben echter extreem hoge drukken nodig gehad, en de meeste van hen hadden zeer lage temperaturen nodig.
Ranga Dias van de Universiteit van Rochester in New York en zijn collega's zeggen dat ze een materiaal hebben gemaakt van waterstof, stikstof en lutetium dat supergeleidend wordt bij temperaturen tot 21°C en een druk van 1 gigapascal. Dit is bijna 10 keer de atmosferische druk aan het aardoppervlak, maar nog steeds aanzienlijk minder dan de druk die nodig was voor eerdere supergeleidende materialen. "Stel dat je in de jaren veertig op een paard rijdt en je ziet een Ferrari voorbijrijden - dat is het verschil tussen de vorige experimenten en dit", zegt Diaz.
Om het materiaal te maken, plaatsten ze een combinatie van drie elementen in een diamanten aambeeld - een apparaat dat monsters tot extreem hoge drukken comprimeert tussen twee diamanten - en geperst. Bij compressie verandert het materiaal van kleur van blauw naar rood, daarom noemden de onderzoekers het "rode materie". De onderzoekers voerden een reeks tests uit om de elektrische weerstand, warmtecapaciteit en interactie met een magnetisch veld van het rode materiaal te bestuderen. Alle testen geven aan dat het materiaal een supergeleider is.
Sommige onderzoekers op het gebied van supergeleiding zijn echter niet overtuigd. "Misschien hebben ze iets compleet nieuws en superieurs in hun werk ontdekt dat de Nobelprijs zal opleveren, maar ik heb enkele bedenkingen", zegt James Hamlin van de Universiteit van Florida.
Zijn waarschuwing, en die van andere supergeleidingsonderzoekers, komt voort uit de controverse rond een artikel uit 2020, gepubliceerd door Diaz en zijn team, dat later werd ingetrokken door het wetenschappelijke tijdschrift Nature. Sommigen vroegen zich destijds af of de in de paper gepresenteerde gegevens juist waren en stelden vragen over hoe de gepubliceerde meetgegevens waren verkregen.
"Totdat de auteurs antwoorden geven op die vragen die kunnen worden begrepen, is er geen reden om aan te nemen dat deze gegevens die ze in dit artikel publiceren de fysieke eigenschappen van echte fysieke monsters weerspiegelen", zegt Jorge Hirsch van de University of California, San Diego .
Als theoretici precies kunnen achterhalen hoe en waarom dit materiaal supergeleidend wordt, zal dit onderzoekers helpen overtuigen dat het inderdaad een supergeleider is en nieuwe kansen voor technologische ontwikkeling kunnen openen.