Het zou de wereld fundamenteel kunnen veranderen.
Als wetenschappers erin slagen een materiaal te vinden dat bij kamertemperatuur en atmosferische druk elektriciteit kan geleiden zonder weerstand, kan dat het begin zijn van een totaal nieuw technologisch tijdperk.
Denk aan zwevende auto’s, nieuwe eenheden voor energieopslag, een veel efficiënter en milieuvriendelijker elektriciteitsnet en betere en goedkopere fusiereactors.
Nu beweren onderzoekers van onder andere het College of William & Mary in Virginia een supergeleider te hebben gevonden met precies deze eigenschappen. Maar hun studie wordt door collega’s met veel scepsis ontvangen.
De ontdekking dat sommige materialen elektriciteit bijna perfect kunnen geleiden, dateert van ruim een eeuw geleden.
De Nederlandse natuurkundige Heike Kamerlingh Onnes ontdekte dat een kwikdraad gekoeld tot -269 °C elektriciteit kan geleiden zonder enige elektrische weerstand.
Daarna ontdekten onderzoekers meer materialen met deze eigenschap. Maar het is nog steeds niet gelukt om supergeleiders te laten functioneren zonder extreem lage temperaturen en extreem hoge druk.
Voor het koelen is onder andere duur vloeibaar helium nodig, waardoor supergeleiding tot nu toe slechts in beperkte mate is toegepast, bijvoorbeeld in MRI-scanners en deeltjesversnellers.
Maar een team onderzoekers van het Quantum Energy Research Centre in Zuid-Korea en het College of William & Mary in Virginia denkt nu dus een oplossing te hebben gevonden.
Poeder verandert in donkergrijze stof
Het onderzoek is gepubliceerd op een preprintserver, wat betekent dat het nog geen peerreview heeft ondergaan – wat onderdeel is van de kwaliteitsborging van wetenschappelijke publicaties.
In het onderzoek beschrijven ze een materiaal dat ze LK-99 noemen en dat een mengsel is van verschillende poedervormige verbindingen met fosfor, zwavel, lood en zuurstof.
Het mengsel wordt enkele uren verhit tot hoge temperaturen, waardoor het poeder chemisch reageert en verandert in een donkergrijze vaste stof.
Het monster van een millimeter groot zou hierna volgens de onderzoekers ongehinderd elektriciteit doorlaten bij ongeveer 29 °C en atmosferische druk.
Maar het zou niet de eerste keer zijn dat onderzoekers menen het recept voor de ultieme supergeleider te hebben gevonden, en dat andere onderzoekers de resultaten vervolgens niet kunnen repliceren en het onderzoek wordt teruggetrokken.
Cruciale data ontbreken
Het onderzoek, dat op de preprintserver arXiv staat, is dan ook door meerdere natuurkundigen die het hebben bekeken met scepsis ontvangen. Dat schrijven onder andere science.org en New Scientist.
‘Ze weten niet veel over supergeleiding, en de manier waarop ze hun gegevens hebben gepresenteerd, is twijfelachtig,’ zegt natuurkundige Michael Norman van Argonne National Laboratory op science.org.
Susannah Speller en Chris Grovenor, beiden hoogleraar materiaalkunde aan Oxford University, leggen verder uit dat enkele van de meest voor de hand liggende tekenen van supergeleiding ontbreken in de dataset van de onderzoekers.
‘Het is nog te vroeg om te zeggen dat deze monsters overtuigend bewijs leveren van supergeleiding,’ zegt Susannah Speller tegen New Scientist.
Hyun-Tak Kim, die meewerkte aan het onderzoek, zegt tegen New Scientist dat hij zich bewust is van de scepsis van zijn collega’s. Daarom moedigt hij iedereen aan om de resultaten van het team te repliceren en LK-99 zelf te testen, zodat alle twijfels kunnen worden weggenomen.