Puede que sea demasiado pronto para lamentar la desaparición de una afirmación de superconductividad a temperatura ambiente. 

El 26 de septiembre, la revista Nature se retractó de un artículo que describía un material que parecía convertirse en un superconductor a unos acogedores 15°Celsius (SN: 14/10/20). El aviso inquietó a muchas personas en el campo. Pero un nuevo experimento realizado solo unos días después de la retractación respalda la afirmación de temperatura récord mundial, dicen un testigo presencial y otras personas familiarizadas con el experimento.

Los superconductores transportan electricidad sin resistencia, lo que significa que son útiles para transmitir energía de manera eficiente. Podrían ahorrar enormes cantidades de energía que se desperdicia en los cables metálicos convencionales. Actualmente se utilizan para crear potentes campos magnéticos para imágenes médicas y experimentos de física de partículas, además de servir como componentes en circuitos de alto rendimiento e incluso para levitar trenes de alta velocidad. Pero para funcionar, los materiales superconductores generalmente deben enfriarse muy por debajo de los 0 °C, y muchos a temperaturas cercanas al cero absoluto, o -273 °C.

Cuando los investigadores anunciaron en 2020 que una muestra hecha de hidrógeno, azufre y un poco de carbono se convirtió en un superconductor a temperaturas récord, los sueños de superconductores a temperatura ambiente parecían estar a punto de hacerse realidad. Un problema fue que el material tenía que estar bajo presiones enormes, alrededor de 2,6 millones de veces la presión atmosférica, aproximadamente la presión que se encuentra en partes del núcleo de la Tierra. Aún así, el descubrimiento aclamó una potencial revolución científica y tecnológica. 

En los dos años transcurridos desde entonces, la controversia se ha arremolinado en torno al informe. La vorágine se centra en la forma en que los investigadores prepararon y procesaron los datos que mostraron cambios en una propiedad magnética conocida como susceptibilidad. Finalmente, los editores de Nature tomaron la medida inusual de retractarse del artículo a pesar de las objeciones de los investigadores. "Ahora hemos establecido que algunos pasos clave de procesamiento de datos... usaron un procedimiento no estándar definido por el usuario", escriben los editores de Nature en la retractación. “Los detalles del procedimiento no se especificaron en el documento y posteriormente se cuestionó la validez de la sustracción de antecedentes”. 

El nuevo experimento no es un duplicado del informado en el artículo retractado, pero los investigadores replicaron una parte de su investigación que generó señales de alarma en la comunidad científica. 

Ranga Dias, física de la Universidad de Rochester que dirigió la investigación sobre el artículo ahora retractado, dirigió las nuevas mediciones en la Fuente de fotones avanzados del Laboratorio Nacional Argonne en Lemont, Illinois. “Hemos estado trabajando en este experimento durante casi seis meses. construyendo y reconfirmando la metodología correcta”, dice Dias. “Diría que los datos que obtuvimos en Argonne son más convincentes, no solo comparables”, a los datos en el artículo retractado de Nature .

“El experimento se llevó a cabo durante dos días, el 27 y el 28 de septiembre”, dice el físico Nilesh Salke de la Universidad de Illinois Chicago, que no estaba afiliado a la investigación original. El papel de Salke en Argonne consistía en probar una muestra del material en cuestión con rayos X mientras mostraba susceptibilidad magnética asociada con la superconductividad a alta temperatura. "Vimos la primera señal de susceptibilidad el 27 de septiembre, de acuerdo con las afirmaciones informadas en el artículo de Nature retractado ".

Es poco probable que este último giro ponga fin a la controversia que surgió con la afirmación inicial, al menos en la mente del físico Jorge Hirsch de la Universidad de California en San Diego. Hirsch ha sido uno de los críticos más vocales de la afirmación de la superconductividad a temperatura ambiente. 

“No sabía que se retractaría, pero esperaba que se retractara”, dice Hirsch, quien no estaba afiliado ni con el experimento original ni con el nuevo. Dice que pidió a los autores los datos sin procesar del estudio anterior un mes después de su publicación, pero se lo negaron. “Los autores dijeron: No, no podemos darle los datos porque nuestros abogados dijeron que afectaría nuestros derechos de patente.

Con la intervención de Nature, Hirsch finalmente obtuvo los números. Lo que vio lo perturbó. Hirsch se muestra escéptico de que la superconductividad a alta temperatura sea posible en este tipo de materiales a base de hidrógeno en general, pero dice que se opone en función de la forma en que se manejaron los datos.

“Hubo problemas reales entre los datos sin procesar y los datos publicados”, dice Hirsch. Él cree que la retractación de Nature no va lo suficientemente lejos. “No es que los datos no se hayan procesado correctamente”. Junto con el físico Dirk van der Marel de la Universidad de Ginebra, Hirsch profundiza en los problemas de los datos en un artículo publicado el 15 de septiembre en International Journal of Modern Physics B. “Nuestro análisis prueba matemáticamente que los datos sin procesar no se midieron en el laboratorio. Fueron fabricados”.

Días y sus colegas niegan cualquier irregularidad en sus datos o análisis y están avanzando con experimentos como el de Argonne. Pero ese trabajo espera la revisión por pares. Por ahora, la retractación de Nature refuerza las dudas existentes sobre la superconductividad a temperatura ambiente.

“Al final, todo esto tiene que ser validado por diferentes grupos para obtener la respuesta”, dice Hirsch.

CITAS

E. Snider et al. Superconductividad a temperatura ambiente en un hidruro de azufre carbonoso. Naturaleza _ vol. 586,  15 de octubre de 2020, pág. 373. doi: 10.1038/s41586-020-2801-z.

D. van der Marel y JE Hirsch. Superconductividad a temperatura ambiente, ¿o no? Comentario sobre Nature586, 373 (2020) de E. Snider et al. Revista Internacional de Física Moderna B. Publicado en línea el 15 de septiembre de 2022. doi: 10.1142/S0217979223750012