Novo material pode ser supercondutor em condições inimagináveis

Uma descoberta recente da física pode mudar a forma como entendemos a supercondutividade, fenômeno no qual os elétrons se movem através de um material sem qualquer resistência, eliminando a perda de energia.

Normalmente, esta condição só ocorre em temperaturas extremamente baixas, próximas do zero absoluto (-273,15 °C), ou em temperaturas um pouco mais altas, mas sob alta pressão. No entanto, os cientistas observaram pela primeira vez um comportamento crucial para a supercondutividade em temperaturas significativamente mais altas do que se pensava ser possível.

Em matéria publicada nesta quinta-feira (15) na revista Ciênciapesquisadores da Universidade de Stanford, nos EUA, descrevem o estudo de um material composto por óxido de cério neodímio cobre (Nd2−xCexCuO4), um tipo de cuprato. Este cristal em camadas à base de cobre comporta-se como um supercondutor a baixas temperaturas, mas à medida que a temperatura aumenta torna-se mais resistente.

Supercondutividade em temperaturas mais altas pode ser alcançada

Segundo os autores, o surpreendente é que, mesmo em temperaturas bem acima do que normalmente estaria associado à supercondutividade, os elétrons do material começam a emparelhar de forma semelhante ao que ocorre nos supercondutores tradicionais.

Para que a supercondutividade ocorra, os elétrons devem se unir em pares, chamados pares de Cooper, em um processo através do qual suas identidades quânticas ficam emaranhadas. Esse emaranhado é o que permite que os elétrons fluam sem resistência através do material.

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Nos supercondutores convencionais, esse emparelhamento acontece graças a vibrações na estrutura do material, mas nos cupratos, que podem conduzir eletricidade sem resistência em temperaturas de até 130 Kelvin (-143,15 °C), acredita-se que um mecanismo diferente esteja em jogo. .

Durante o experimento, os cientistas notaram que o material foi capaz de reter mais energia em temperaturas de até 140 Kelvin (-133 °C), muito acima da temperatura de transição usual de 25 Kelvin (-248 °C). Isto indica que os elétrons estavam formando pares de Cooper em uma faixa de temperatura superior à tradicional, sugerindo que, sob as condições certas, a supercondutividade em temperaturas mais altas pode ser alcançada.

Ainda há muito a ser descoberto sobre o que induz esse emparelhamento de elétrons em altas temperaturas, mas esta pesquisa abre caminho para novas formas de investigar e, possivelmente, desenvolver supercondutores que funcionem em condições mais práticas.

Se alcançada, a supercondutividade à temperatura ambiente poderá revolucionar a tecnologia, tornando-a mais eficiente e menos dispendiosa. Cada descoberta nesse sentido representa um passo significativo na busca por materiais que possam um dia viabilizar esta revolução energética.