もしあなたが岩の下で暮らしていたなら、おそらくLK-99（常温超伝導体）をめぐる現在進行中の話を見逃していたことだろう。先週、LK-99の開発を担当した韓国の研究チームのメンバーの一人が、この新素材について記述した論文の査読前原稿を発表し、それが常温常圧超伝導体であると主張した。これはソーシャルメディア上で絶対的な熱狂を引き起こした：人々はそれを再現する試みをライブストリーミングで配信し、ロシアの土壌科学者はキッチンでこの物質を製造したと主張し、それは完全なスペクタクルだった。このニュースが流れた翌日、私たちは注意を呼びかけた。同じ日に、別の高温超伝導体とされるものについての撤回があった。この種のことは時々報道されるが、今のところうまくいっていない。LK-99はすぐに否定されたわけではない。LK-99のメカニズムについては、まだ大きな論争があり、理解されていない。また、韓国チームの結果の少なくともいくつかの要素を再現したと主張する論文やグループも増えている。
では、私たちは超高速コンピューティングやロスレス持続可能エネルギーなどの新時代を迎えようとしているのだろうか？期待するのはまだ早い。たとえLK-99が室温超伝導体であることが判明したとしても、この先には大きな課題が待ち受けている：
- 製造LK-99は、そのユニークな効果を生み出すために、非常に特殊な結晶構造に依存している。韓国の科学者が説明し、それを再現しようとしているグループが採用している製造方法は、収率が非常に低い。収率が高く、結晶構造、純度、生成される物質の性能の点で信頼できる製造方法が必要だ。これは十分に可能だ：私たちには、このような挑戦のために設計された半導体製造エコシステムがあります。そのエコシステムで生産される材料の規模は比較的小さいので、半導体製造技術を使うのであれば、伝送ケーブルに十分なワイヤーを生産するのはかなり難しいだろう。
- 通電容量： 超伝導体にはまだ限界があり、特に超伝導機能を維持したままどれだけの電気を流すことができるかが重要である。基本的に、超伝導体に数個の電子を流すことは可能だが、アンペア数を上げようとすると、多くの問題が発生する可能性がある。繰り返しますが、これはエネルギー応用にとって重要です：エネルギー・グリッドの規模で何か有用なことをするには、大量の電子を移動させる必要がある。この点に関しては、超電導体の性能についてまだわからないことが多い。
- 耐久性： これは大きな問題です：常温超電導体から恩恵を受ける可能性のあるアプリケーションの多くは、何年という単位で測定される寿命を必要とする。エネルギー・グリッドでは、それよりもはるかに長い寿命が必要です：電力ケーブルを5年ごと、あるいは10年ごとに交換するようなことは避けたい。電力ケーブルは5年ごと、あるいは10年ごとに交換するようなものではありません。この種のインフラは、少なくとも40年は持たせる必要があります。もし材料が環境との反応や電流の流れによって劣化すれば、最も重要で影響力のある用途の多くで使用できる可能性が制限されることになる。現時点では、この素材の挙動、機能、そして実世界のさまざまな環境での相互作用について、わかっていないことが多い。
さて、LK99に冷や水を浴びせたところで、話を戻して、これは本当に大事件の可能性がある。室温超伝導体が材料科学の聖杯と考えられてきたのには理由がある：超伝導によって改善される可能性のあるアプリケーションは膨大にあり、それ以上に、まだ出現していない潜在的なアプリケーションが膨大にあるのだ。今週、核融合産業協会のCEOと話をする機会があったので（その模様は「Innovation Matters」のポッドキャストで）、なぜ今、核融合が起こっているのかを尋ねてみた。彼が指摘した大きなことのひとつは、磁気学の進歩だった。そのような磁石を開発する人が核融合を念頭に置いていたとは思えないが、それでも恩恵はある。iPhoneのような偉大でインパクトのある製品の多くは、異なる技術における関連性のある改良の組み合わせから生まれている。グリーン電力生産の増強と同時に常温超伝導体を開発する可能性があるという事実は、エキサイティングな組み合わせである。このような環境から何が生まれるかはわからないが、気候や技術革新に関するニュースがすべて憂鬱に思える今、これは間違いなく楽観的な理由である。
