Του Alex Knapp
Στα τέλη Ιουλίου, ο Andrew McCalip έκανε livestreaming στο Twitch - αυτό από μόνο του δεν ήταν περίεργο. Το ασυνήθιστο ήταν πως τον παρακολουθούσαν περισσότερα από 16.000 άτομα, εκτοξεύοντάς τον στα 5 κορυφαία trends του δημοφιλούς ιστότοπου. Για κάποιον με λιγότερους από 600 followers κατά τον επίμαχο χρόνο, το επίτευγμα ήταν εντυπωσιακό. Ειδικά αν σκέφτουμε ότι στο livestreaming απλώς αναμείγνυε και θέρμαινε -επανειλημμένως- χημικές ουσίες για να παρασκευάσει το υλικό LK-99.
"Ξεκινήσαμε το livestream ως αστείο, στην πραγματικότητα", δήλωσε στο Forbes ο McCalip, μηχανικός της start-up Varda Space Industries. "Τι πιο βαρετό από το να παρακολουθούμε τον κλίβανό μας;"
Οι φαν του Twitch δεν ήταν οι μόνοι που ξαφνικά απέκτησαν εμμονή με το υλικό, ένα μικρό δείγμα του οποίου εμφανίστηκε σε ένα βίντεο να αιωρείται μαγνητικά. Καθώς επιστήμονες και χομπίστες έσπευσαν να αναπαράγουν το LK-99 στα εργαστήριά τους, "φωστήρες" της τεχνολογίας, όπως ο ιδρυτής του Spotify Daniel Ek και ο "βασιλιάς των SPAC" Chamath Palihapitiya, διατυμπάνιζαν δημοσίως τις τελευταίες εξελίξεις στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης, μαζί με στρατιές από θιασώτες της επιστήμης και της τεχνολογίας.
Αυτό που προσέλκυσε το ενδιαφέρον του διαδικτυακού κοινού ήταν οι εντυπωσιακοί ισχυρισμοί για το LK-99, το οποίο περιγράφηκε σε paper ομάδας ερευνητών του Κέντρου Έρευνας Κβαντικής Ενέργειας της Ν. Κορέας ως "ο πρώτος υπεραγωγός σε θερμοκρασία δωματίου και πίεση περιβάλλοντος". Εάν επαληθεύονταν οι ισχυρισμοί αυτοί, το υλικό θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στην κατασκευή ηλεκτρονικών εξαρτημάτων.
Αν και επίσημη επιστημονική ετυμηγορία δεν αναμένεται στους αμέσως επόμενους μήνες, όπου οι επιστήμονες θα δοκιμάζουν να αναπαράγουν το υλικό, να το τεστάρουν και να υποβάλλουν τα ευρήματά τους προς αξιολόγηση, τα πρώτα πειράματα έχουν πείσει τους περισσότερους ερευνητές ότι το LK-99 δεν είναι υπεραγωγός. Όμως η εμμονή του διαδικτύου με το υλικό αυτό αναδεικνύει μια αίσθηση αισιοδοξίας για την ανακάλυψη μιας τεχνολογίας που θα μπορούσε να δώσει ισχυρή ώθηση σε ένα ευρύ φάσμα βιομηχανικών δραστηριοτήτων.
Οι επαναστατικές δυνατότητες της υπεραγώγιμης τεχνολογίας
Για να κατανοήσουμε καλύτερα τι προκάλεσε όλο αυτήν τη φρενίτιδα, ας ανατρέξουμε στα βασικά. Ένας αγωγός ηλεκτρισμού είναι ένας αγωγός όπου τα ηλεκτρόνια ρέουν αρκετά ελεύθερα. Οι αγωγοί είναι συνήθως μέταλλα, όπως ο χαλκός, ο χρυσός και ο άργυρος. Αλλά δεν είναι τέλειοι - τα ηλεκτρόνια δεν ρέουν ανεμπόδιστα μέσα σε έναν αγωγό. Μοιάζουν να κινούνται σαν ένα πλήθος ανθρώπων που προσπαθούν όλοι να βγουν από το στάδιο μετά από έναν αγώνα. Ακόμα και όταν υπάρχει πολύς χώρος, σταματούν, ξεκινούν, πέφτουν ο ένας πάνω στον άλλο και μερικές φορές επιβραδύνουν. Στα ηλεκτρικά κυκλώματα, αυτό ονομάζεται αντίσταση. Για τα ηλεκτρόνια, όλη αυτή η αντίσταση παράγει θερμότητα, γι' αυτό και ο υπολογιστής σας είναι εξοπλισμένος με ανεμιστήρες για την ψύξη του.
Οι υπεραγωγοί, από την άλλη, επιτρέπουν μια σχεδόν τέλεια ροή ηλεκτρονίων χωρίς αντίσταση, οπότε δεν παράγουν θερμότητα. Όταν οι υπεραγωγοί χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ηλεκτρομαγνητών, είναι ταυτόχρονα συμπαγείς και ισχυροί - η εφεύρεσή τους τη δεκαετία του 1970 "γέννησε" τη μαγνητική τομογραφία. Υπάρχει όμως μια παγίδα: παρουσιάζουν μηδενική αντίσταση μόνο σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες, που για τους περισσότερους υπεραγωγούς είναι κοντά στους 0 βαθμούς. Έτσι, σε πολλές περιπτώσεις η χρήση τους δεν είναι πρακτική. Προκειμένου να παραμείνουν σε λειτουργία για εφαρμογές όπως η μαγνητική τομογραφία στο νοσοκομείο ή οι κβαντικοί υπολογιστές, οι υπεραγωγοί πρέπει να ψύχονται με υγρό ήλιο - διαδικασία περίπλοκη και δαπανηρή.
Γι' αυτό και είναι συναρπαστική η προοπτική ενός υπεραγωγού που θα λειτουργεί σε θερμοκρασία δωματίου και υπό κανονική ατμοσφαιρική πίεση: αφού θα εκτοξεύσει την απόδοση της ηλεκτρικής ενέργειας. Σήμερα, το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ εκτιμά ότι περίπου το 5% της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται στη χώρα χάνεται κατά τη μεταφορά της από τους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής στους πελάτες - απώλειας αξίας περίπου 65 δισ. δολαρίων. Αλλά αυτό δεν είναι το μόνο πλεονέκτημα των υπεραγωγών σε θερμοκρασία δωματίου: έκθεση που δημοσίευσε η επενδυτική τράπεζα Jefferies τον Αύγουστο έκανε λόγο για εφαρμογές της νέας τεχνολογίας, όπως: φθηνότεροι μαγνητικοί τομογράφοι, πιο προσιτοί κβαντικοί υπολογιστές, μειωμένο κόστος για τους μαγνήτες που χρησιμοποιούνται για την επίτευξη της πυρηνικής σύντηξης, αλλά και χρήση των διαδικασιών μαγνητικής αιώρησης των υπεραγωγών για την κατασκευή πιο γρήγορο τρένων.
Η απαλλαγή από την αντίσταση των κανονικών ηλεκτρικών αγωγών έχει επίσης καθημερινές πρακτικές εφαρμογές. "Το μεγαλύτερο κόστος στους αγωγούς από χαλκό δεν είναι το κόστος της ενέργειας που χάνεται μέσω της αντίστασης, αλλά το κόστος για την απαλλαγή της θερμότητας που προκύπτεί", ανέφερε στο Forbes μέσω e-mail ο Casey Handmer, φυσικός και ιδρυτής της start-up πράσινης ενέργειας Terraform. "Όλες οι εφαρμογές υψηλής ισχύος, συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτροκινητήρων, των φορτιστών μπαταριών, των μετατροπέων ισχύος και ιδιαίτερα των υπολογιστών, θα μπορούσαν να βελτιώσουν σημαντικά την πυκνότητα ισχύος και τις επιδόσεις τους με τη χρήση υπεραγωγών θερμοκρασίας δωματίου", πρόσθεσε ο ίδιος.
Ο Josh Wolfe, ιδρυτής της εταιρείας VCs Lux, πρόσθεσε ότι "η μεγαλύτερη προοπτική είναι ότι μόλις δημιουργείται μια νέα δυνατότητα και οι άνθρωποι μπορούν να την επεξεργαστούν, να δούμε ποιες δημιουργικές ιδέες θα σκαρφιστούν οι μηχανικοί που δεν είχαν φανταστεί καν".
Ένας υπεραγωγός που λειτουργεί σε θερμοκρασία δωματίου δεν θα φέρει την επανάσταση από τη μια μέρα στην άλλη. "Το να περάσουμε σε ένα υλικό που θα αντικαταστήσει τον χαλκό είναι ένα τεράστιο τεχνολογικό project", τόνισε η Prineha Narang, καθηγήτρια στο UCLA που ερευνά νέα υλικά. Και δεν είναι μόνο η υλικοτεχνική υποδομή που πρέπει να ληφθεί υπόψη - άλλωστε, ο χαλκός είναι αρκετά φθηνός. Οτιδήποτε ενδέχεται να τον αντικαταστήσει πρέπει να έχει σαφή πλεονεκτήματα σε επίπεδο κόστος. Το ενδιαφέρον για το LK-99 εγκεται και στο ότι κατασκευάστηκε από μόλυβδο, χαλκό και φώσφορο, υλικά που είναι σχετικά φθηνά και σε πλούσια κοιτάσματα.
Viral το "αλχημιστικό" LK-99
Δεν είναι πρώτη φορά που κυκλοφορούν στο διαδίκτυο ισχυρισμοί περί ενός υπεραγώγιμου υλικού, παρατήρησε η Inna Vishik, φυσικός στο UC Davis. "Συμβαίνει κάθε δύο χρόνια".
Γιατί τότε προκάλεσε τόσο μεγάλο ενδιαφέρον το LK-99; Εν μέρει, είπε η Vishik, αυτό ίσως να οφείλεται στο ότι ήταν αρκετά εύκολο να αναπαραχθεί. Πολλά εργαστήρια είχαν στη διάθεσή τους τα περισσότερα βασικά υλικά, γεγονός που, όπως είπε, ενίσχυσε το ενδιαφέρον για το LK-99. "Είναι σχετικά χαμηλού κόστους και εύκολης τεχνολογίας", πρόσθεσε η ίδια.
Ένας άλλος παράγοντας, σημείωσε ο David Larbalestier, επιστημονικός συνεργάτης στο Εθνικό Εργαστήριο Υψηλού Μαγνητικού Πεδίου, είναι ότι η αρχική δημοσίευση δεν ήταν φάρσα ή λάθος. "Κάποιοι ερευνητές έκαναν μια ανακάλυψη. Προφανώς δεν είχαν καταλάβει πλήρως τι ήταν. Αλλά ήταν αισιόδοξοι και στη συνέχεια παρουσίασαν αποδείξεις, ώστε ο κόσμος να δει τι υποστήριζαν και να κρίνει. Δεν ήταν ανοησίες. Ούτε κάτι σκοτεινό".
Οι δύο αυτοί παράγοντες εξήψαν το ενδιαφέρον, ειδικά από τη στιγμή που οι επιστήμονες δεν έχουν μια μέθοδο για να εξακριβώσουν 100% αν ένα υλικό μπορεί να γίνει υπεραγωγός. "Είναι δύσκολο να προβλεφθούν οι υπεραγωγοί", δήλωσε ο Leslie Schoop, καθηγητής Χημείας στο Princeton, το εργαστήριο του οποίου αναπαρήγαγε το LK-99 αλλά δεν διαπίστωσε ότι είχε υπεραγώγιμες ιδιότητες.
Το πείραμα έγινε viral και αυτό τροφοδότησε το ενδιαφέρον των επιστημόνων. Η Schoop δήλωσε ότι όταν διάβασε την πρώτη δημοσίευση, δεν πίστευε ότι το LK-99 ήταν ένα υπεραγώγιμο υλικό, αλλά λόγω... του ντόρου ήταν "αναγκασμένη" να αναπαράγει το υλικό στο δικό της εργαστήριο.
"Μου έστειλαν τόσα πολλά μηνύματα για το LK-99 που ένιωσα ότι έπρεπε να το κάνω", είπε στο Forbes. "Έτσι θα μπορούσα να έχω καλύτερη άποψη για το θέμα από το να σχολιάζω τα δεδομένα που έβρισκαν άλλοι ερευνητές".
Αυτή η προσπάθεια αναπαραγωγής του υλικού, όπως και άλλες που δημοσιεύθηκαν από ερευνητές του Εθνικού Εργαστηρίου Φυσικής CSIR στην Ινδία και του Εθνικού Εργαστηρίου Φυσικής Συμπυκνωμένης Ύλης του Πεκίνου, διαπίστωσαν ότι ενώ το LK-99 επιφανειακά παρουσιάζει κάποιες ενδιαφέρουσες μαγνητικές ιδιότητες, καθώς και μειωμένη ηλεκτρική αντίσταση σε ορισμένα δείγματα, πιθανότατα δεν έχει καμία από τις ιδιότητες που θα το καθιστούν υπεραγωγό. Ενδελεχής ανάλυση που δημοσιεύθηκε την προηγούμενη εβδομάδα από το Ινστιτούτο Max Planck υποδηλώνει ότι η υπεραγωγιμότητα εμφανίστηκε στον χαλκό λόγω γνωστών μηχανισμών που ενεργοποιήθηκαν στο μέταλλο από τη μέθοδο που χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή του LK-99.
"Δεν νομίζω ότι σε αυτή την περίπτωση κατευθυνθήκαμε προς την υπεραγωγιμότητα, αλλά υπήρξε κάτι ενδιαφέρον στη διαδικασία", σημείωσε ο Vishik. Πολλοί από τους επιστήμονες που μίλησαν στο Forbes συμμερίζονται την ίδια άποψη.
Το ότι έγινε viral το LK-99 έχει και θετική πλευρά: ενίσχυσε την περιέργεια του κοινής γνώμης για τον τομέα, παρατήρησε η Sinead Griffin, φυσικός στο Lawrence Berkeley National Lab, η οποία έκανε μια προσομοίωση σε υπολογιστή ορισμένων εκ των ιδιοτήτων του LK-99. Η δοκιμή της έγινε επίσης viral στο Twitter. "Έχω λάβει e-mail με ερωτήσεις από μαθητές λυκείου", είπε. "Ήταν πραγματικά διασκεδαστικό".
Όσον αφορά τον McCalip, η δουλειά του έχει τελειώσει. Κατάφερε να αντιγράψει το LK-99 με βάση τον τύπο της δημοσίευσης και το παρέδωσε σε ένα εργαστήριο του Πανεπιστημίου της Νότιας Καλιφόρνιας. Το εν λόγω εργαστήριο διαπίστωσε ότι το υλικό που δημιούργησε, όπως και εκείνα που αναπαράχθηκαν σε άλλα εργαστήρια, δεν παρουσίαζαν υπεραγώγιμες ιδιότητες. Αλλά μετά από το μεγάλο ενδιαφέρον που προσέλκυσε το πείραμά του στο livestream, είναι και ο ίδιος ενθουσιασμένος με τη φρενίτιδα που προκάλεσε το LK-99 για μια επιστημονική διαδικασία, αλλά και για την εταιρεία όπου ο ίδιος εργάζεται.
"Η προστιθέμενη αξία που είδαμε είναι ότι εκατοντάδες άνθρωποι μάς έχουν στείλει βιογραφικά τους, που είναι εξαιρετικά", είπε. "Έτσι, αν μη τι άλλο, έχει διευρυνθεί η γκάμα των ταλαντούχων ανθρώπων που γνωρίζουν πλέον την εταιρεία μας. Και γι' αυτό είμαι ευγνώμων. Ήταν ένα ευτυχές ατύχημα".
