A electricidade transformou o mundo ao tornar possíveis muitas inovações, tais como novos aparelhos e comunicações mais rápidas. Os supercondutores poderiam revolucionar tudo novamente: se apenas os físicos pudessem descobrir como torná-los práticos.
La supercondutividade
Ocorre quando um material deixa de resistir a uma corrente elétrica. Em outras palavras, é eletricidade sem atrito. Os materiais que facilitam esse fluxo fácil e sem resistência são chamados de supercondutores.
5% da electricidade gerada nos países mais industrializados é desperdiçada na transmissão e distribuição, custando aos consumidores dezenas de milhares de milhões de euros todos os anos.
Eletricidade
É gerado quando elétrons fluem de um átomo para outro. Neste momento, a vida quotidiana é alimentada por eletricidade que tem de superar muitas resistências. Essa resistência faz com que condutores típicos, como fios de cobre, percam energia toda vez que um elétron se move. Essa ineficiência vem na forma de calor liberado.
Essa resistência é a culpada se seu laptop superaquecer, suas baterias acabarem e suas lâmpadas queimarem.
Mas se usássemos supercondutores (materiais que não perdem energia quando os elétrons se movem), todos os nossos dispositivos elétricos (e redes elétricas inteiras) receberiam um sério aumento de eficiência.
Supercondutores, maravilhas nas rochas
Na verdade, já temos supercondutores hoje. A maioria deles é usada para alimentar scanners corporais em hospitais, como ressonâncias magnéticas.
Mas hoje a supercondutividade depende do resfriamento do material a temperaturas extremamente baixas, na maioria das vezes até o congelamento. Por razões óbvias, isso certamente não seria prático para telefones celulares ou computadores pessoais.
Coisa quente
Se quisermos desbloquear o amplo potencial comercial dos supercondutores, teremos de aumentar a temperatura. Há décadas, os cientistas procuram a supercondutividade à temperatura ambiente.
No final do ano passado, eles encontraram.
Em outubro de 2020, cientistas da Universidade de Rochester anunciado ter alcançado supercondutividade a apenas 10 ° C, em um material composto de hidrogênio, enxofre e carbono.
Anteriormente, a temperatura mais alta para supercondutividade era -13 ° C em 2018.
“Em 10, 15 anos, provavelmente veremos um mundo diferente.”
Em apenas dois anos, a ciência passou de uma temperatura propensa à hipotermia para um lindo e ameno dia de outono.
Ranga Dias, o engenheiro mecânico que liderou a pesquisa, acha que este foi um ponto de viragem.
Isso pode realmente virar o mundo inteiro de cabeça para baixo em termos de tecnologia. É por isso que tantos pesquisadores estão colocando todos os esforços para torná-lo realidade. Em 10, 15 anos provavelmente veremos um mundo diferente.
Ranga Dias
O que falta fazer?
Alcançar a supercondutividade à temperatura ambiente é um grande feito, mas há um problema que é quase tão grande quanto o problema da temperatura.
Para fazer os supercondutores funcionarem em temperaturas tão altas, Dias e sua equipe tiveram que aplicar pressão, muita pressão. Eles tiveram que comprimir o material a 267 gigapascais - mais de 2 milhões de vezes a pressão atmosférica da Terra.
“As pessoas sempre falaram sobre supercondutividade em temperatura ambiente”, diz ele Chris Pickard, cientista de materiais da Universidade de Cambridge. “Eles podem não ter realmente apreciado o fato de que, quando isso aconteceu, o fizemos sob tanta pressão.”
Este requisito de alta pressão manterá os supercondutores em temperatura ambiente ainda no laboratório por enquanto.
O futuro dos supercondutores
Com a questão da temperatura resolvida, os cientistas estão procurando supercondutores capazes de operar mesmo à pressão ambiente.
Encontrar supercondutores desse tipo abriria muitas opções comerciais que no momento parecem apenas um sonho: a ressonância magnética poderia se tornar mais poderosa e ajudar os médicos a diagnosticar doenças mais cedo. Os computadores quânticos alcançariam o mercado de massa: todos os nossos dispositivos elétricos se tornariam mais rápidos e durariam mais.
Os cientistas usam cálculos de computador para orientar suas pesquisas. Esses cálculos ajudam a determinar a estrutura e as propriedades do material que procuram.
Paulo Chu, diretor fundador e cientista-chefe do Texas Center for Superconductivity da Universidade de Houston, acredita no enorme potencial desta tecnologia. E ele está certo.