Um material conhecido há décadas acaba de alcançar uma nova marca na busca por um supercondutor mais eficiente, revolucionando o futuro da eletricidade. Cientistas da Universidade de Houston conseguiram elevar a temperatura de funcionamento de um composto sem precisar manter uma pressão extrema.
O resultado pode ajudar a ciência a superar um dos maiores desafios da área: criar materiais capazes de operar em condições próximas às do cotidiano.
Novo recorde supera limite mantido por décadas
Supercondutores são materiais capazes de transportar corrente elétrica sem resistência. Hoje, porém, essa propriedade depende de temperaturas muito baixas ou pressões elevadas, o que dificulta aplicações práticas.
De acordo com a ScienceAlert, a equipe liderada por físicos da Universidade de Houston conseguiu manter a supercondutividade do material Hg1223 a -122,15 °C sob pressão ambiente. A marca supera em mais de 20 °C o antigo recorde registrado desde 1993.
Este é um passo importante em direção a supercondutores práticos que operam à temperatura e pressão ambientes.
Hua Zhou, físico do Laboratório Nacional Argonne, em nota.
O Hg1223 é um supercondutor de cuprato formado por camadas de óxido de cobre combinadas com mercúrio, bário e cálcio. Até então, ele era conhecido por funcionar a -140,15 °C quando mantido em condições normais de pressão.
Técnica altera estrutura do material
Para melhorar o desempenho do composto, os pesquisadores utilizaram uma técnica chamada “têmpera por pressão”.
Primeiro, o material foi comprimido em uma célula de bigorna de diamante submetida a até 30 gigapascais, uma pressão quase 300 mil vezes maior que a encontrada ao nível do mar. Depois, a compressão foi retirada rapidamente.
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O processo criou um estado metaestável, no qual o material preservou determinadas características mesmo após voltar à pressão ambiente. É algo semelhante ao que acontece com os diamantes, que permanecem com sua estrutura mesmo depois de deixarem regiões profundas da Terra.
Os cientistas acreditam que pequenos defeitos formados durante essa mudança ajudam o Hg1223 a manter a supercondutividade em temperaturas mais altas.
A confirmação veio por meio da Advanced Photon Source (APS), equipamento de raios X do Laboratório Nacional de Argonne usado para analisar mudanças microscópicas no material.
Próximo passo é o supercondutor chegar ao uso cotidiano
O resultado ainda está longe do objetivo final da área: criar um supercondutor que funcione em temperatura ambiente e pressão atmosférica.
Outro material, o decahidreto de lantânio, já apresentou supercondutividade a -13,15 °C, mas exigia uma pressão de 190 gigapascais, semelhante à encontrada no núcleo externo da Terra.
Entre as aplicações esperadas estão:
- redes elétricas com menor perda de energia;
- veículos elétricos mais eficientes;
- sistemas de levitação;
- novas formas de armazenamento energético.
Publicada na revista Proceedings of the National Academy of Sciences, a pesquisa amplia o conhecimento sobre esses materiais e mostra que pequenas mudanças na estrutura podem abrir novos caminhos para a supercondutividade.
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