Supercondutor de alta temperatura pode revolucionar a eletrônica

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Pesquisadores da Universidade Nacional de Cingapura identificaram um material inovador capaz de conduzir eletricidade sem resistência em temperaturas relativamente altas e sem necessidade de pressões extremas. Um artigo publicado na revista Nature descreve a descoberta, que representa um avanço na busca por supercondutores mais acessíveis.

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A supercondutividade é um fenômeno essencial para várias tecnologias, permitindo a condução de eletricidade sem perdas. No entanto, os supercondutores convencionais precisam ser resfriados a temperaturas muito baixas, próximas ao zero absoluto (-273°C), o que dificulta sua aplicação prática.

Desde 1987, materiais chamados cupratos, compostos de óxido de cobre, demonstraram supercondutividade em temperaturas mais elevadas, mas ainda exigiam resfriamento intenso. Agora, os cientistas descobriram um novo grupo de materiais que pode mudar esse cenário.

O estudo apresenta um óxido de níquel chamado (Sm-Eu-Ca)NiO₂, o primeiro supercondutor de alta temperatura sem cobre que funciona em condições normais de pressão. Essa descoberta amplia as possibilidades para o desenvolvimento de novos materiais supercondutores.

O professor Ariando Ariando (meio) com Stephen Lin Er Chow (direita) e Zhaoyang Luo (esquerda), membros da equipe de pesquisa que projetou o novo material supercondutor sem cobre. Crédito: Faculdade de Ciências da Universidade Nacional de Cingapura

Busca por supercondutores mais viáveis

A maioria dos supercondutores de alta temperatura exige pressões muito altas para funcionar, o que encarece sua aplicação. Manter essas pressões demanda equipamentos sofisticados, dificultando o uso desses materiais em dispositivos eletrônicos.

Os cientistas estudaram como as camadas internas dos supercondutores influenciam suas propriedades. Eles perceberam que a interação entre essas camadas está diretamente ligada à temperatura em que o material se torna supercondutor.

Com base nessa relação, os pesquisadores criaram um modelo capaz de prever novos materiais supercondutores sem a necessidade de cobre. Esse modelo indicou que o óxido de níquel poderia apresentar as mesmas propriedades dos cupratos.

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Testes confirmam o potencial do novo material

Após a previsão teórica, os cientistas sintetizaram um material altamente cristalino e puro. A organização perfeita dos átomos e a ausência de impurezas garantiram que as propriedades observadas fossem realmente do material e não de defeitos estruturais.

Os testes mostraram que o óxido de níquel exibe resistência elétrica zero a 40 Kelvin (-233°C), sem necessidade de pressão elevada. Além disso, o material demonstrou grande estabilidade em condições normais, tornando-se promissor para aplicações práticas.

Em um comunicado, Stephen Lin Er Chow, coautor do estudo, destacou que a supercondutividade de alta temperatura pode não ser exclusiva do cobre. Ele acrescentou que essa descoberta amplia a compreensão sobre supercondutores e abre caminho para novas aplicações tecnológicas.

A equipe agora planeja novos experimentos para entender melhor esse material. Os pesquisadores estudarão como pequenas impurezas podem alterar suas propriedades e como ele se comporta sob diferentes níveis de pressão.