In una straordinaria scoperta, un team di scienziati del RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS) in Giappone ha rivelato un metodo innovativo per controllare la superconduttività, una caratteristica fondamentale che consente a determinati materiali di condurre elettricità senza resistenza. Questa innovazione si basa sulla rotazione di strati atomici ultra-sottili, promuovendo un cambio di paradigma nella tecnologia quantistica.

La superconduttività, che si manifesta a temperature estremamente basse, ha potenziali applicazioni rivoluzionarie in vari settori, tra cui il trasporto elettrico ad alta efficienza, computer quantistici e tecnologie medicali come la risonanza magnetica. L’impiego di superconduttori potrebbe ridurre enormemente le perdite energetiche, rendendo i sistemi elettrici molto più efficienti e sostenibili.

La scoperta dei ricercatori giapponesi si concentra sul "gap superconduttivo", una vera e propria barriera energetica che protegge le coppie di elettroni, conosciute come coppie di Cooper, dai processi di dispersione. A temperature prossime allo zero assoluto (-273°C), gli elettroni si uniscono in queste coppie, comportandosi come un fluido superconduttore, in cui il movimento avviene senza resistenza energetica.

I ricercatori hanno creato un dispositivo stratificato composto da fogli di diseleniuro di niobio, un superconduttore conosciuto, combinato con grafene, un materiale altamente conduttivo e flessibile. Modificando l'angolo di rotazione tra i due materiali, hanno scoperto che era possibile alterare il gap superconduttivo. Questa scoperta rivoluzionaria non solo permette di migliorare le proprietà superconduttive esistenti, ma apre anche a nuove possibilità per la progettazione di superconduttori personalizzati.

Uno degli aspetti più affascinanti della loro scoperta è il modo in cui il gap superconduttivo ha formato pattern simili a petali di fiori, un fenomeno inaspettato che suggerisce la presenza di interazioni complessive tra gli strati ruotati, che non era stata precedentemente prevista.

"Il nostro lavoro non solo approfondisce la comprensione delle interazioni tra strati e dei sistemi superconduttivi, ma ci permette di progettare superconduttori con proprietà specifiche. Guardando al futuro, questa tecnologia potrebbe rivoluzionare il campo dell'efficienza energetica e del calcolo quantistico", ha affermato Tetsuo Hanaguri, un dei principali scienziati coinvolti nella ricerca.

Con la crescente domanda di energie rinnovabili e dell'ottimizzazione dei sistemi energetici, questa scoperta potrebbe segnare l'inizio di una nuova era nel mondo della tecnologia quantistica e della sostenibilità energetica, modificando il nostro modo di utilizzare e gestire l'energia in ogni aspetto della vita quotidiana.