Pesquisadores conseguem estabilidade em dois supercondutores à pressão ambiente

Recentemente, dois avanços importantes foram anunciados nesse sentido, envolvendo supercondutores de “alta temperatura” que demonstraram estabilidade sem a necessidade de pressões extremas. Embora esses progressos ainda não representem uma revolução para redes elétricas sem perdas ou motores ultrassofisticados, eles podem trazer benefícios para tecnologias quânticas e aplicações específicas, como equipamentos médicos mais acessíveis.

Estabilizando supercondutores sem pressão externa

Uma das descobertas veio de Eun Kyo Ko e sua equipe no Acelerador SLAC e na Universidade de Stanford, nos EUA. Os pesquisadores estudaram os niquelatos – supercondutores à base de níquel – que possuem semelhanças com os cupratos, compostos baseados em cobre.

Em vez de recorrer a pressões externas, a equipe utilizou substratos específicos para sustentar filmes finos de La₃Ni₂O₇. Com isso, foi aplicada uma compressão lateral controlada, forçando a estrutura atômica do material a se reorganizar durante o crescimento. Como resultado, a supercondutividade foi estabilizada sob pressão ambiente pela primeira vez.

A temperatura de transição supercondutora variou entre -247 °C e -231 °C, dependendo do nível de compressão. No entanto, imperfeições na proporção de niquelato e átomos de oxigênio ainda impediram a obtenção de um estado de resistência elétrica zero, que só foi alcançado a -271 °C.

“Esse estudo tem grande potencial para ampliar nossa compreensão dos supercondutores de alta temperatura”, afirmou o professor Harold Hwang. “Ao eliminar a necessidade de pressões extremas, agora podemos realizar investigações mais detalhadas que antes eram inviáveis. Este é apenas o começo de uma exploração mais ampla desses materiais.”

Uma nova abordagem para supercondutividade estável

Outro avanço foi alcançado por Liangzi Deng e sua equipe na Universidade de Houston, que estabilizaram a supercondutividade em pressão ambiente usando um material diferente: o Bi₀.₅Sb₁.₅Te₃ (BST), um composto à base de bismuto, antimônio e telúrio.

O destaque dessa pesquisa foi a preservação das propriedades supercondutoras sem alterar a composição química ou a estrutura do material. Para isso, os cientistas desenvolveram um método inovador chamado “protocolo de resfriamento por pressão”, que permitiu manter o estado supercondutor do BST sem a necessidade dos tradicionais equipamentos de alta pressão, geralmente limitados a pequenas amostras.

Além de representar um avanço para o estudo de materiais em condições controladas, essa abordagem pode abrir novas possibilidades tecnológicas e expandir o conhecimento sobre fases da matéria que antes só existiam sob pressões extremas.

“Nosso experimento revelou uma nova forma de descobrir estados da matéria que não ocorrem naturalmente na pressão ambiente nem sob alta pressão”, explicou o professor Deng. “O protocolo de resfriamento por pressão se mostra uma ferramenta poderosa para explorar regiões ainda desconhecidas nos diagramas de fase dos materiais.”

Esses avanços indicam que, embora um supercondutor funcional à temperatura ambiente ainda esteja distante, a pesquisa na área continua avançando, trazendo novas perspectivas para a ciência e a tecnologia.

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