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Física & Química

Cientistas encontram novo tipo de supercondutor

Levitação de um ímã sobre um supercondutor de cuprato. (Créditos da imagem: Julien Bobroff).

Estudar supercondutores está na moda entre os cientistas. Esse tipo de pesquisa é bastante incentivada, pois estamos na era da tecnologia, e supercondutores possuem inúmeras aplicações. Agora, os cientistas acabam de descobrir um novo tipo de supercondutor.

Vamos os conceitos: condutores comuns são aqueles que utilizamos no dia a dia, como o cobre. Eles conduzem muito bem a eletricidade, e servem para a maior parte de nossas aplicações. Mas eles oferecem uma resistência considerável. Isto é, a corrente elétrica sente um pouco de dificuldade de passar pelo cabo.

Um dos efeitos da resistência é esquentar. É esse princípio que parte a resistência do chuveiro e a lâmpada incandescente, por exemplo. Mas quando o intuito não é esquentar, temos um desperdício, e muitas vezes precisamos de outras coisas para lidar com o aquecimento, como os coolers para o processador de um PC.

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Um supercondutor, por sua vez, possui uma resistência praticamente nula. É aí que entra um supercondutor, principalmente em componentes eletrônicos. Além de diminuir o aquecimento, portanto, ele também poderia trazer melhorias nas velocidades de processadores.

Redes elétricas também sofrem com isso. Temos toneladas de cabos passando pelos postes. Um material que conduz com a energia com maior eficiência economizaria uma quantidade considerável de energia. 

O único ponto negativo é o fato de que ainda não conseguimos uma maneira de utilizar um supercondutor em temperatura ambiente. Todos eles necessitam de temperaturas extremamente baixas (muito mais baixas do que em qualquer ponto do planeta Terra).

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A busca por novos supercondutores

É por isso que a ciência está em constante busca por novos tipos de supercondutores. O desenvolvimento de um supercondutor que funciona em temperatura ambiente é essencial.

Em resumo, conhecemos dois tipos de supercondutores. O de onda s, onde o momento angular de duas partículas se anula. E a onda d, onde o momento angular das partículas se desalinha e cria dois momentos angulares.

O momento angular é uma grandeza associada à movimentação, como a relação entre massa e velocidade angular na movimentação do planeta Terra. Na mecânica quântica, no entanto, esse conceito é um pouco mais complicado e não entraremos nisso.

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Agora, em um estudo descrito na Nature Physics, enquanto buscavam por um supercondutor hipotético (de onda p), os cientistas encontraram um de onda g, nome também associado ao momento angular. 

Uma busca acidental

A vantagem da onda p são as aplicações para a computação quântica. A onda poderia nos ajudar a encontrar os férmions de Majorana, que por motivos que não vêm ao caso, poderiam melhorar muito esse campo.

Eles buscavam pela onda p em um metal chamado de rutenato de estrôncio. No entanto, encontraram a onda g, uma onda que ainda nem havia sido hipotetizada no campo de supercondutores. Mas sabia-se apenas de aplicações para ela em outros campos.

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“Então, as únicas coisas com as quais os experimentos são consistentes são essas coisas muito, muito estranhas que ninguém nunca viu antes. Uma das quais é a onda G, que significa momento angular 4. Ninguém nunca pensou que haveria um supercondutor de onda g”, diz  em um comunicado Brad Ramshaw, líder da pesquisa.

“Se algum dia vamos conseguir controlar supercondutores e usá-los em tecnologia com o tipo de controle ajustado que temos com semicondutores, realmente queremos saber como eles funcionam e em que variedades e sabores [sim, sabores] eles vêm”, explica.

O estudo foi publicado na revista Nature Physics. Com informações de Science Alert e Cornell University.

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É divulgador científico por paixão. Gradua-se em Física pela UFSCAR e atua principalmente na Ciencianautas e SoCientífica.


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