Un nuovo studio dell'Università di Chicago e dell'Università di Shanxi ha scoperto un modo per simulare la superconduttività usando la luce laser. La superconduttività si verifica quando due fogli di grafene sono leggermente attorcigliati in quanto sono 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 elettronica. I risultati della ricerca pertinenti sono stati recentemente pubblicati sulla rivista Nature.

Quattro anni fa, i ricercatori del MIT hanno fatto una scoperta sorprendente: se i fogli regolari di atomi di carbonio sono attorcigliati mentre sono 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 trovare molti usi per loro. Tuttavia, hanno diversi svantaggi, come richiedere il raffreddamento al di sotto dello zero assoluto per funzionare correttamente. I ricercatori ritengono che se comprendono appieno la fisica e gli effetti, possono sviluppare nuovi superconduttori e aprire varie possibilità tecnologiche. Chin's Lab e The Shanxi University Research Group hanno precedentemente inventato modi per replicare materiali quantici complessi usando atomi e laser raffreddati per renderli più facili da analizzare. Nel frattempo, sperano di fare lo stesso con un sistema a doppio strato attorcigliato. Quindi, il team di ricerca e gli scienziati dell'Università di Shanxi hanno sviluppato un nuovo metodo per "simulare" questi reticoli contorti. Dopo aver raffreddato gli atomi, hanno usato un laser per disporre gli atomi di Rubidium in due reticoli, impilati uno sopra l'altro. Gli scienziati hanno quindi usato le microonde per facilitare l'interazione tra i due reticoli. Si scopre che i due funzionano bene insieme. Le particelle possono muoversi attraverso il materiale senza essere rallentate per attrito, grazie a un fenomeno noto come "superfluidità", che è 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 superfluide negli atomi. I ricercatori hanno scoperto che potevano sintonizzare 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 notevolmente flessibile. Ad esempio, se un ricercatore vuole esplorare oltre i due o anche i tre o anche quattro livelli, l'installazione sopra descritta lo rende facile farlo. Ogni volta che qualcuno scopre un nuovo superconduttore, il mondo della fisica alza lo sguardo con ammirazione. Ma questa volta il risultato è particolarmente eccitante perché si basa su un materiale così semplice e comune come il grafene.