Cientistas do Laboratório Nacional Ames, nos EUA, alcançaram um marco na busca por materiais supercondutores que conduzem eletricidade sem perda de energia. Identificaram a miassita, o primeiro supercondutor não convencional cuja composição química é encontrada na natureza. A miassita junta-se a apenas outros três minerais naturais com propriedades supercondutoras, mas apenas quando cultivados em laboratório.
Os supercondutores não convencionais, diferentemente dos tradicionais, não se enquadram na teoria clássica de Bardeen, Cooper e Schrieffer (BCS), de 1957, que explica a supercondutividade em metais à base de níquel, chumbo e mercúrio.
Segundo a BCS, a condutibilidade elétrica sem perda de energia ocorre porque os elétrons desses materiais ocupam o mesmo estado quântico e movem-se em conjunto, facilitando a passagem através do material.
O desafio em encontrar supercondutores na natureza reside principalmente na propensão dos metais a reagir com o oxigênio, levando à oxidação e à perda de elétrons. A miassita, com sua fórmula complexa (Rh17 S15), surpreendeu os pesquisadores, pois não apenas existe na natureza, mas também pode ser sintetizada em laboratório, tornando-a ainda mais rara.
Embora seja improvável que um pedaço de miassita encontrado na natureza tenha a pureza necessária para funcionar como supercondutor, seus compostos combinam elementos de ponto de fusão muito alto (ródio) e elementos voláteis (enxofre).
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Para testar a natureza da supercondutividade da miassita, foram realizados três testes diferentes, incluindo a “profundidade de penetração de Londres”, que demonstrou sua peculiaridade em relação aos supercondutores convencionais. Em outro teste, introduziram-se defeitos na estrutura cristalina do material, evidenciando sua alta sensibilidade a tais alterações, característica comum em supercondutores não convencionais.
A teoria tradicional BCS possui limitações na explicação da supercondutividade em materiais convencionais em altas temperaturas de transição. Por isso, a investigação dos supercondutores não convencionais pode ser a chave para aplicações economicamente sólidas desses materiais, como destaca o físico Ruslan Prozorov, coautor do estudo.
Fontes: ScienceAlert / Phys.org / Communications Materials
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