A construção de objetos e novos materiais átomo por átomo, como se fossem peças de Lego, é um dos sonhos mais emblemáticos da nanotecnologia. Martina Soldini, da Universidade de Zurique, na Suíça, não só demonstrou essa técnica na prática, mas também a aplicou na construção de supercondutores, uma classe de materiais fascinante.
A pesquisa de Soldini focou em novos tipos de supercondutores, que têm um atrativo duplo: oferecem resistência zero à passagem da eletricidade e são fundamentais para computadores quânticos devido às suas excepcionais interações com campos magnéticos – os qubits mais utilizados atualmente são baseados em supercondutores.
Os físicos teóricos há tempos pesquisam e prevêem a existência de vários estados supercondutores, cada um mais interessante que o outro. No entanto, até agora, apenas um número reduzido desses estados foi comprovado experimentalmente em materiais, afirmou o professor Titus Neupert, coordenador da equipe.
É aí que a técnica e a paciência de Soldini entraram em jogo: ela optou por construir inovadores supercondutores átomo por átomo, depositando cada átomo individualmente. Utilizando um microscópio de tunelamento, ela movimentou e posicionou os átomos precisamente conforme previsto pelos teóricos. Em seguida, o mesmo método foi usado para medir as propriedades magnéticas e supercondutoras da estrutura resultante.
E os resultados confirmaram as teorias: ao depositar átomos de cromo sobre uma superfície de nióbio, Soldini criou estruturas supercondutoras, sendo que pelo menos duas delas apresentaram comportamentos de supercondutividade nunca antes observados experimentalmente. Essa pesquisa pioneira destaca a viabilidade da construção controlada de materiais átomo por átomo e abre caminho para novos avanços na área de supercondutores.
A técnica de manipular átomos e criar supercondutores bidimensionais através de impressão 3D é um avanço notável. Esses resultados não apenas validaram as previsões dos teóricos, mas também abrem caminho para especular sobre novos estados da matéria que podem ser criados dessa forma, bem como seu potencial uso em computadores quânticos futuros.
Para aplicações práticas, a automatização da técnica será fundamental. Até o momento, a abordagem tem sido manual e demorada, exigindo movimentos tediosos da ponta do microscópio para cada posição desejada. Uma nanoimpressora 3D capaz de depositar átomos, em vez de gotas de tinta, seria mais adequada para fabricar esses materiais em quantidades significativas. Esse desenvolvimento promissor pode abrir portas para novas possibilidades na nanotecnologia e em áreas de pesquisa avançada.
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