I superconduttori sono materiali speciali che, se raffreddati sotto una certa temperatura, permettono alla corrente elettrica di scorrere senza nessuna resistenza. Questo significa zero spreco di energia e nessun calore prodotto. Un effetto spettacolare che li caratterizza è l’effetto Meissner, grazie al quale espellono completamente i campi magnetici e possono far “levitare” oggetti, come nel caso dei treni a levitazione magnetica giapponesi. Funzionano perché, a basse temperature, gli elettroni si muovono in coppie (coppie di Cooper) che scivolano nel materiale senza urtare gli atomi, come pattinatori su ghiaccio perfetto. Esistono superconduttori “classici” (come il piombo o il niobio) che lavorano vicino allo zero assoluto e superconduttori “ad alta temperatura” (come i cuprati) che funzionano a temperature più alte, raffreddabili con azoto liquido (-196 °C) invece dell’elio liquido, riducendo i costi. Gli esempi pratici sono già qui: cavi elettrici che trasportano energia senza perdite, magneti potentissimi per le risonanze magnetiche negli ospedali, treni superveloci a levitazione, e soprattutto i computer quantistici, dove i qubit sono spesso realizzati proprio con circuiti superconduttori basati su giunzioni Josephson. (Per l’Italia, questa è un’area in cui possiamo dire la nostra: laboratori come quelli del CNR, dell’INFN e del Politecnico di Milano lavorano su materiali superconduttivi e applicazioni quantistiche, ma servirebbero più investimenti per trasformare queste eccellenze in industria, evitando di dipendere totalmente da USA, Cina e Giappone). La grande sfida è arrivare a superconduttori che funzionino a temperatura ambiente, eliminando la necessità di costosi sistemi di raffreddamento: quel giorno vedremo città alimentate con zero sprechi, trasporti ultraveloci e computer quantistici su larga scala, con un impatto paragonabile alla rivoluzione industriale.
