Pesquisadores identificam cristal à base de cobre que mantém propriedades supercondutoras em condições inesperadas
(Foto: Divulgação)
Uma nova descoberta na física pode transformar a nossa compreensão sobre a supercondutividade, um fenômeno no qual os elétrons se movem através de um material sem resistência, eliminando a perda de energia.
Normalmente, essa condição só ocorre em temperaturas extremamente baixas, próximas ao zero absoluto (-273,15 °C), ou em temperaturas um pouco mais elevadas, mas sob alta pressão. No entanto, cientistas observaram pela primeira vez um comportamento crucial para a supercondutividade em temperaturas significativamente mais altas do que se pensava ser possível.
Em um artigo publicado nesta quinta-feira (15) na revista Science, pesquisadores da Universidade de Stanford, nos EUA, descrevem o estudo de um material composto por óxido de cobre de neodímio cério (Nd2−xCexCuO4), um tipo de cuprato. Esse cristal em camadas à base de cobre, em baixas temperaturas, se comporta como um supercondutor, mas, conforme a temperatura aumenta, ele se torna mais resistente.
De acordo com os autores, o aspecto surpreendente é que, mesmo em temperaturas bem acima do que normalmente se associaria à supercondutividade, os elétrons no material começam a se emparelhar de uma forma semelhante ao que ocorre em supercondutores tradicionais.
Para que a supercondutividade ocorra, os elétrons precisam se unir em duplas, chamadas pares de Cooper, em um processo por meio do qual suas identidades quânticas se emaranham. Esse emaranhamento é o que permite que os elétrons fluam sem resistência pelo material.
Em 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 conseguiu reter mais energia em temperaturas de até 140 Kelvin (-133 °C), muito acima da temperatura de transição usual de 25 Kelvin (-248 °C). Isso indica que os elétrons estavam formando pares de Cooper em uma faixa de temperatura mais alta do que a tradicional, sugerindo que, sob as condições certas, a supercondutividade em temperaturas mais elevadas pode ser alcançada.
Ainda há muito a ser descoberto sobre o que induz esse emparelhamento de elétrons em altas temperaturas, mas essa pesquisa abre caminho para novas formas de investigar e, possivelmente, desenvolver supercondutores que funcionem em condições mais práticas.
Se alcançada, a supercondutividade em temperatura ambiente poderia 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 essa revolução energética.
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