Cộng đồng quốc tế đang rộn ràng với sự bàn tán về một tuyên bố khám phá chất siêu dẫn mới không chỉ hoạt động tốt ở nhiệt độ phòng mà còn ở áp suất môi trường khí quyển. Nếu khám phá này được chứng minh là đúng nó sẽ là một trong những bước đột phá lớn nhất trong lĩnh vực vật lý vật chất ngưng tụ và có thể đặt nền móng cho nhiều ứng dụng công nghệ độc đáo từ phương tiện bay đến lưới điện siêu hiệu quả.

Trong tuần trước, một nhóm các nhà khoa học vật lý tại Hàn Quốc đã đưa ra một tuyên bố khiến cả thế giới phải trầm trồ. Trong hai bài báo được đăng trên máy chủ arXiv, họ tuyên bố đã tạo ra một loại vật liệu "đánh dấu một kỷ nguyên mới cho nhân loại".

Hợp chất gọi là LK-99, được cho là một loại chất siêu dẫn có khả năng hoạt động ở nhiệt độ phòng và môi trường áp suất. Nếu điều này chính xác nó sẽ có khả năng dẫn điện mà không có sự trở kháng nào trong điều kiện thông thường. Điều này có thể mở ra nhiều cơ hội trong việc tạo ra và truyền tải năng lượng, vận chuyển, tính toán và các lĩnh vực công nghệ khác.

Những tuyên bố này đã gây ra làn sóng thúc đẩy sự phấn khích trên cộng đồng quốc tế và nhiều nỗ lực để tái tạo kết quả này.

Nhưng điều gì là Siêu dẫn nhiệt độ phòng?

Khi dòng điện chạy qua một chất dẫn điện thông thường như dây nhôm, các electron va chạm với các nguyên tử và tạo ra sự cản trở. Điều này dẫn đến mất năng lượng và làm nóng dây.

Nhưng nếu dây nhôm được làm lạnh xuống gần 0 độ K (khoảng -272 độ C), một hiện tượng kỳ lạ xuất hiện: các electron tạo thành cặp và trượt không trở kháng qua các nguyên tử nhôm. Điều này dẫn đến sự trở kháng bằng không.

Trong chất siêu dẫn các electron di chuyển mà không gặp sự cản trở nào. Các dây dẫn siêu dẫn có thể truyền điện mà không mất năng lượng và các nam châm siêu dẫn đủ mạnh để nâng đoàn tàu và kiểm soát plasma trong lò phản ứng hạt nhân.

Tuy nhiên, hầu hết các chất siêu dẫn đều yêu cầu nhiệt độ rất thấp hoặc áp suất rất cao (thường lên đến hơn 100.000 lần áp suất khí quyển thông thường). Những rào cản này làm cho chất siêu dẫn trở nên đắt đỏ và không thực tế trong nhiều ứng dụng.

Năm 1987, các nhà khoa học đã phát hiện chất siêu dẫn "nhiệt độ cao" đầu tiên - các vật liệu chỉ cần làm lạnh xuống 77 K (-196 độ C), nhiệt độ có thể đạt được bằng nitơ lỏng thông thường và chi phí thấp. Sự khám phá này đã tạo nên một làn sóng phấn khích về khả năng của siêu dẫn "nhiệt độ cao". Tuy nhiên, phần lớn phấn khích đã dần mất đi khi các phát triển chậm lại và các chất siêu dẫn "nhiệt độ cao" vẫn bị ràng buộc bởi nhiệt độ thấp hoặc áp suất cao.

Các Tuyên bố liên quan và Sự hoài nghi

Trước đó một số nhóm nghiên cứu đã tuyên bố phát hiện tính siêu dẫn ở nhiệt độ phòng trong nhiều chất khác nhau nhưng không có tuyên bố nào được xem xét kỹ lưỡng. Vào tuần trước, một bài báo của nhà vật lý Ranga Dias tại Mỹ cũng bị rút lại vì nghi ngờ về dữ liệu giả mạo.

Tuyên bố táo bạo của các nhà khoa học Hàn Quốc cho biết LK-99 có thể được tạo ra bằng cách kết hợp khoáng chất lanarkite (Pb₂SO₅) và đồng photphua (Cu₃P) sau đó nung ở nhiệt độ cao.

Tuy nhiên ý kiến hoài nghi mạnh mẽ là phản ứng đầu tiên khi đối mặt với những tuyên bố đột phá như thế này. Trong trường hợp này sự cần thiết của việc tái tạo kết quả là không thể thiếu. Các nhóm nghiên cứu đang nỗ lực tái tạo kết quả của nhóm Hàn Quốc nhưng cần thời gian để kiểm tra tính chính xác và đáng tin cậy của khám phá này.

Mặc dù những tuyên bố về tính siêu dẫn ở nhiệt độ phòng gây ra sự kích thích và sự quan tâm nhưng cần phải duy trì sự hoài nghi và thận trọng. Để có được sự thuyết phục cần có thêm thời gian và kiểm chứng rất cẩn thận.