Un nuovo studio dell’Università di Chicago e dell’Università dello Shanxi ha scoperto un modo per simulare la superconduttività utilizzando la luce laser. La superconduttività si verifica quando due fogli di grafene vengono leggermente attorcigliati mentre vengono stratificati insieme. La loro nuova tecnica potrebbe essere utilizzata per comprendere meglio il comportamento dei materiali e potrebbe potenzialmente aprire la strada a future tecnologie quantistiche o elettroniche. Risultati di ricerca rilevanti sono stati recentemente pubblicati sulla rivista Nature.

Quattro anni fa, i ricercatori del MIT hanno fatto una scoperta sorprendente: se i normali fogli di atomi di carbonio vengono attorcigliati mentre vengono impilati, possono essere trasformati in superconduttori. Materiali rari come i "superconduttori" hanno la capacità unica di trasmettere energia in modo impeccabile. I superconduttori sono anche la base dell’attuale risonanza magnetica, quindi scienziati e ingegneri possono trovarne molti usi. Tuttavia, presentano diversi svantaggi, come la necessità di un raffreddamento al di sotto dello zero assoluto per funzionare correttamente. I ricercatori ritengono che se ne comprenderanno appieno la fisica e gli effetti, potranno sviluppare nuovi superconduttori e aprire varie possibilità tecnologiche. Il laboratorio di Chin e il gruppo di ricerca dell'Università dello Shanxi hanno già inventato modi per replicare materiali quantistici complessi utilizzando atomi raffreddati e laser per renderli più facili da analizzare. Nel frattempo sperano di fare lo stesso con un sistema a doppio strato attorcigliato. Quindi, il gruppo di ricerca e gli scienziati dell’Università dello Shanxi hanno sviluppato un nuovo metodo per “simulare” questi reticoli contorti. Dopo aver raffreddato gli atomi, hanno utilizzato un laser per disporre gli atomi di rubidio in due reticoli, impilati uno sopra l’altro. Gli scienziati hanno poi utilizzato le microonde per facilitare l’interazione tra i due reticoli. Si scopre che i due lavorano bene insieme. Le particelle possono muoversi attraverso il materiale senza essere rallentate dall'attrito, grazie a un fenomeno noto come "superfluidità", simile alla superconduttività. La capacità del sistema di modificare l'orientamento della torsione di due reticoli ha permesso ai ricercatori di rilevare un nuovo tipo di superfluido negli atomi. I ricercatori hanno scoperto che potevano regolare la forza dell'interazione dei due reticoli variando l'intensità delle microonde e potevano ruotare i due reticoli con un laser senza troppi sforzi, rendendolo un sistema straordinariamente flessibile. Ad esempio, se un ricercatore desidera esplorare oltre due, tre o anche quattro livelli, la configurazione sopra descritta semplifica il compito. Ogni volta che qualcuno scopre un nuovo superconduttore, il mondo della fisica guarda con ammirazione. Ma questa volta il risultato è particolarmente entusiasmante perché si basa su un materiale semplice e comune come il grafene.