Foto: tomada de El Español
Un comportamiento inusual
En noviembre de 2023, la revista Nature se retractó de un estudio de Ranga Dias publicado en marzo de ese mismo año, sobre la síntesis de un superconductor de hidruro de lutecio dopado con nitrógeno que podía trabajar a temperatura ambiente. Ocho de sus diez autores solicitaron esta retractación, pero Dias no figuraba entre ellos.
El estudio retractado indicaba que el nuevo compuesto funcionaba a 21 ºC — temperatura extremadamente alta para este tipo de materiales ‒ y a una presión mucho menor que la necesaria para obtener la superconductividad en materiales similares, aunque aún alta. Los autores solicitantes de la retractación alegaron que el artículo “no refleja con exactitud el origen del material investigado, las mediciones experimentales y el protocolo de procesamiento de datos aplicados”, lo que “mina la integridad” de la investigación.
Aunque desde el punto de vista de su aplicación práctica el estudio no tenía gran importancia, sí la tenía en el terreno del conocimiento. Una mejor comprensión del comportamiento de estos materiales es la única vía para llegar a obtener un superconductor que funcione a baja presión y temperatura ambiente. Tal material podría iniciar una nueva era de máquinas supereficientes, instrumentos supersensibles y una electrónica revolucionaria.[i]
Pero… ¿por qué este inusual comportamiento de los ocho autores? Nadie pide la retractación de un artículo al poco tiempo de publicarse, y mucho menos si participaron numerosos investigadores. Lo usual es que cualquier estudio tarde meses o años en dar resultados, que son revisados y comprobados muchas veces por diversas personas.
Dos veces con la misma piedra
La respuesta estaba en las dudas sobre la veracidad de los resultados de la investigación. Los datos fundamentales habían sido suministrados por el profesor de ingeniería mecánica y física de la universidad de Rochester, Ranga Dias (apellido portugués, común en su Sri Lanka natal). La razón de la desconfianza era que en septiembre de 2022, solo unos meses antes de la publicación del artículo del lutecio, Nature había retractado otro estudio ‒ publicado en 2020 ‒ sobre un supuesto superconductor de hidruro de azufre que trabajaba a 15 ºC, presentado por 11 autores de las universidades de Rochester y Nevada. Dias también había participado en esa investigación.
Este primer artículo del hidruro de azufre había causado algún revuelo en la prensa especializada; la noticia apareció incluso en algunos titulares. Sin embargo, otros investigadores habían tratado de replicar los resultados reportados sin lograrlo. Tras una denuncia anónima, Nature inició una investigación y encontró evidencias de que algunos datos podían haber sido manipulados, o incluso creados de la nada. Dias había suministrado esos datos.[ii],[iii],[iv]
¿Por qué el revuelo?
Si fuera posible encontrar conductores eléctricos con menor resistencia al paso de la corriente que los actuales que puedan trabajar a temperatura ambiente, además de las mejoras en las maquinarias, instrumentos y electrónica antes mencionadas, se podrían alcanzar incrementos importantes en el ahorro de energía.
La razón es la siguiente.
La electricidad se traslada desde las plantas generadoras hasta las viviendas, fábricas y otras instalaciones mediante alambres conductores, ‒ usualmente de cobre, aluminio o sus aleaciones ‒ forrados de plástico u otro material aislante como protección. A diferencia de los aislantes, que presentan una alta resistencia al paso de la corriente, los conductores dejan pasar la corriente sin apenas resistencia.
Los buenos conductores solo generan una muy pequeña cantidad de calor cuando pasa la corriente debido al conocido efecto Joule. No obstante, el largo trayecto que usualmente debe recorrer la corriente para llegar a los lugares de consumo ocasiona grandes pérdidas de energía. En una termoeléctrica estas pérdidas dan origen a un incremento de la cantidad de combustible gastado para generar la corriente.
La superconductividad, descubierta en 1911 por el físico danés Heike Kamerlingh Onnes, es la propiedad que aparece en algunos materiales cuando se enfrían por debajo de cierta temperatura crítica (Tc). Por debajo de esa temperatura la resistencia desaparece totalmente. Por raro que parezca, una corriente que fluye en un cable superconductor cerrado puede persistir de manera indefinida sin fuente de alimentación. El gran inconveniente es que se necesita una temperatura extremadamente fría para que aparezca la superconductividad.
Los primeros superconductores se debían enfriar con el superfrío helio líquido (≈ — 269 ºC). Más tarde se encontraron otros con mayor Tc que, aunque también solo trabajan a temperaturas muy bajas, se conocen como superconductores de alta temperatura porque su Tc es mayor que la del nitrógeno líquido (-196 ºC), accesible en cualquier laboratorio de investigación.
En el año 2000, el récord de temperatura alta lo ostentaba un compuesto con Tc a unos 60º por encima de la temperatura del nitrógeno líquido (muy fría, a más de 130 grados por debajo del punto de fusión del hielo a 0 ºC). Después han ido apareciendo superconductores con mayor Tc, aunque aún muy lejana de la temperatura ambiente.
Hoy día los superconductores se utilizan mayormente para energizar electroimanes de gran potencia enfriados con helio líquido, tales como los que se usan en los equipos para imágenes médicas de resonancia magnética. Solo así es posible utilizar las grandes corrientes que se necesitan sin que todo el sistema se caliente de forma prohibitiva. Otras aplicaciones son en los trenes de levitación magnética MAGLEV y en los aceleradores de partículas. Es un tema actual de intensa investigación experimental y teórica, con más de cien mil documentos publicados hasta el momento.
Perro huevero, aunque le quemen el hocico
En realidad, los problemas con Ranga Dias habían comenzado años antes, pero la universidad manejó todo con mucha — más bien excesiva ‒ discreción. La National Science Foundation, que en 2021 había otorgado a Dias una beca de 790 mil dólares, tras la retractación de 2020 solicitó a la universidad de Rochester que investigara el asunto, la cual creó un Comité de Investigación al efecto.
El resultado de la investigación, un informe de 124 páginas, detalla el engaño de Dias en los dos artículos de Nature, así como en otros dos ahora retractados: uno en Chemical Communications y otro en Physical Review Letters.[v],[vi] Un quinto texto en Physical Review Letters, publicado en 2021, fue retractado en junio de 2024 porque varios investigadores en otros laboratorios habían cuestionado la credulidad de algunas figuras y datos, que resultaron estar manipulados y provistos por Dias.[vii],[viii]
El informe elaborado por la universidad de Rochester describe minuciosamente cómo Ranga Dias engañó deliberadamente a sus coautores, a los editores de las revistas y a la comunidad científica. El Comité estudió registros, los discos duros de las computadoras, correos electrónicos y cuadernos físicos. Entrevistaron a diez personas y se reunieron unas 50 veces para deliberar.
Al final se confirmaron los análisis previos realizados con anterioridad por cuatro investigadores de diversos centros, que denunciaron datos inventados en el artículo de 2020 sobre la superconductividad del hidruro de azufre.
Además, en las entrevistas se descubrió que Ranga Dias les había dicho a los colegas de la Universidad de Nevada que las mediciones se habían realizado en Rochester, pero dijo a los de Rochester que se habían realizado en Las Vegas. Y aún más, cuando se investigó el origen de los datos, Dias y el coautor Ashkan Salamat, físico de Nevada, publicaron un conjunto de datos originales falsificados.
Para acabar de rematar el asunto, también surgieron evidencias de que la tesis doctoral de Dias, defendida en 2013 en la Universidad de Washington, había sido en gran parte plagiada de otra tesis de 2007; al menos 21 por ciento era copia literal de la de 2007 o de otras 17 fuentes.
Llama la atención que entre 2021 y 2022 la universidad había realizado tres revisiones previas sobre el artículo de 2020, todas infructuosas; la segunda y tercera revisión fueron realizadas por el mismo árbitro, hasta ahora anónimo. En realidad, fue la National Science Foundation quien obligó finalmente a la universidad a crear la comisión e iniciar una investigación completa para determinar la mala conducta de Dias.
Colofón
Tras años de acusaciones, análisis y protestas de inocencia ‒ incluyendo acciones legales ‒ en el año 2023 Ranga Dias presentó una respuesta de cientos de páginas donde atacó la experiencia e integridad de los miembros del Comité de Investigación. Alegó que el informe presentaba “rasgos que a veces podrían verse en el ámbito de las teorías conspirativas” y que “carece de una base lógica sólida”. Sin embargo, su alegato no proporcionaba los datos originales de las investigaciones solicitados por el comité, que en respuesta ratificó sus conclusiones.
La universidad de Rochester tampoco salió muy bien parada de todo esto. Se ha escrito que las investigaciones de Rochester “deberían ser un ejemplo de cómo no se debe llevar a cabo una de estas cosas”.
Como resultado final, se recomendó que no se le permita a Dias ni enseñar ni realizar investigaciones financiadas con fondos públicos o privados, ya que: “Las pruebas descubiertas en esta investigación demuestran que no se puede confiar en él”. Lo último que se ha sabido es que la universidad estaba intentando despedirlo antes que expirara su contrato, al final del año académico 2024–25.
Bibliografía
- [i] Is this the superconductor of scientist's dreams? A new claim faces scrutiny. https://www.sciencenews.org/article/superconductor-room-temperature-scrutiny
- [ii] "Synthesis of Yttrium Superhydride Superconductor with a Transition Temperature up to 262 K by Catalytic Hydrogenation at High Pressures." https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.126.117003
- [iii] Something is seriously wrong': Room-temperature superconductivity study retracted. https://www.science.org/content/article/something-seriously-wrong-room-temperature-superconductivity-study-retracted-
- [iv] Ranga Dias y el gran fraude científico de los superconductores. https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/fraudes-cientificos-tras-santo-grial-fisica_22205
- [v] Smith, G. A. et al. Chem. Commun. 58, 9064–9067 (2022); retraction 60, 1047 (2024).
- [vi] Durkee, D. et al. Phys. Rev. Lett. 127, 016401 (2021); retraction 131, 079902 (2023)
- [vii] The Retraction Watch Database, Dias Ranga P. http://retractiondatabase.org/RetractionSearch.aspx?AspxAutoDetectCookieSupport=1#?auth%3dDias%252c%2bRanga%2bP
- [viii] Superconductor researcher loses fifth paper. https://retractionwatch.com/2024/06/21/superconductor-researcher-loses-fifth-paper/