Elettricità dal vuoto ricreando la Forza Cosmica delle Stelle del Neutrone in Grafene

Un gruppo di ricercatori dell’Università di Manchester (Regno Unito) è riuscito a generare elettricità dal vuoto ricreando la forza cosmica delle stelle del neutrone in Grafene. Si presume che un vuoto sia uno spazio senza materia o particelle. Tuttavia, il vincitore del premio Nobel, Julian Schwinger, ha previsto 70 anni fa che gli intensi campi elettrici o magnetici possono romperlo e creare spontaneamente particelle elementari. Allo stesso modo, questo cosiddetto “effetto Schwinger” è un processo sfuggente che normalmente si verifica solo in eventi cosmici. Per realizzarlo, sono necessari campi di forza cosmica, come quelli che vengono generati attorno ai magneti, un raro tipo di stelle di neutroni, o quelle che vengono create transitoriamente durante le collisioni ad alta energia dei nuclei caricati.

Uso del grafene

Il team di fisici, guidato dal Premio Nobel e specialista in Grafene, Andre Geim, ha utilizzato questa sostanza per creare dispositivi che hanno permesso ai ricercatori di ottenere campi elettrici eccezionalmente forti in una semplice configurazione. Nel test, è stata chiaramente osservata la generazione spontanea di coppie di elettroni e vuoti, che sono un analogo di solido stato dei positroni: i dettagli del processo hanno coinciso con le previsioni teoriche.

D’altra parte, gli scienziati hanno notato un altro sviluppo insolito senza analogie con la fisica e l’astrofisica delle particelle. Hanno riempito il vuoto simulato con elettroni e li hanno accellerati alla velocità massima consentita dal vuoto del grafene. A questo punto, qualcosa apparentemente si è verificato: gli elettroni sono diventati superluminosi, fornendo una corrente elettrica maggiore di quella consentita dalle regole generali della fisica quantistica della materia condensata.

La ricerca, pubblicata su Science Magazine, potrebbe aiutare lo sviluppo di futuri dispositivi elettronici basati su materiali quantistici bidimensionali.