Físicos identificam uma nova forma estranha de supercondutividade: WebCuriosos
A supercondutividade promete transformar tudo, desde redes elétricas até eletrônicos pessoais. No entanto, fazer com que a forma de energia com baixo desperdício opere em temperaturas e pressões ambientes está provando ser mais fácil falar do que fazer.
Uma descoberta feita por uma equipe de pesquisadores da Universidade Emory e da Universidade Stanford, nos EUA, poderia informar teorias que poderiam nos ajudar a contornar os obstáculos.
A descoberta envolve o que é conhecido como supercondutividade oscilante. Comportamentos típicos de supercondutores envolvem parcerias eletrônicas chamados pares de Cooper movendo-se através de materiais sem perder quantidades significativas de energia na forma de calor.
Pares de Cooper em supercondutividade oscilante se movem em uma espécie de dança ondulatória. Embora mais rara do que a supercondutividade “normal”, as oscilações ocorrem em temperaturas relativamente mais altas, tornando o fenômeno interessante para os cientistas que desejam fazer com que a supercondutividade aconteça de forma consistente à temperatura ambiente.
“Descobrimos que estruturas conhecidas como singularidades de Van Hove podem produzir estados modulantes e oscilantes de supercondutividade,” diz o físico Luiz Santos, da Emory University, nos EUA.
“Nosso trabalho fornece um novo arcabouço teórico para a compreensão do surgimento desse comportamento, um fenômeno que não é bem compreendido”.
Esses Singularidades de Van Hove são estruturas particulares que ocorrem em alguns materiais, dentro das quais a energia dos elétrons pode passar por mudanças incomuns. Isto pode ter um grande impacto na forma como o material reage às forças externas e na forma como conduz eletricidade.
Neste estudo, a equipe modelou as singularidades de Van Hove de uma nova maneira. Os resultados da modelagem sugeriram que, em certos cenários, essas estruturas específicas podem levar à oscilação da supercondutividade, potencialmente nos dando novas maneiras de gerenciá-la ou iniciá-la.
Tudo isso é física de alto nível e, por enquanto, apenas teórico, mas melhora nossa compreensão da supercondutividade em temperaturas próximas três vezes mais frio que um refrigerador de cozinha padrão – ainda frio, mas em níveis que geralmente poderiam ser controlados.
Há um debate sério sobre se a supercondutividade foi alcançada à temperatura ambiente, mas certamente ainda não está acessível de uma forma que torne viável o uso fora de um laboratório ou em equipamentos volumosos e caros.
A supercondutividade foi descoberta em 1911 pelo físico holandês Heike Kamerlingh Onnes em testes de mercúriomas foi somente em 1957 que os cientistas compreenderam o como e por que do que estava acontecendo. Desde então, descobrimos muito mais sobre o fenômeno, inclusive como ele pode assumir uma forma oscilante.
A esperança é que um dia movimentaremos eletricidade de maneira muito mais eficiente e barata. A capacidade dos supercondutores de criar campos magnéticos superfortes já está sendo bem utilizada: em aparelhos de ressonância magnética, em trens magleve no Grande Colisor de Hádrons.
“Duvido que Kamerlingh Onnes estivesse pensando em levitação ou aceleradores de partículas quando descobriu a supercondutividade, mas tudo o que aprendemos sobre o mundo tem aplicações potenciais”, diz Santos.
A pesquisa foi publicada em Cartas de revisão física.
