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Novo recorde no campo da supercondutividade de alta temperatura

28.12.2018

Um grupo de físicos da Alemanha estabeleceu um novo recorde no campo da supercondutividade de alta temperatura. De acordo com um relatório publicado por eles, o material que eles criaram começa a conduzir eletricidade sem resistência já a uma temperatura de 250 Kelvin (-23 graus Celsius). Este trabalho foi liderado por Mikhail Eremets, físico do Instituto Max Planck de Química, que detém o recorde anterior de 203 Kolvin (-70 graus Celsius) estabelecido em 2014.

A supercondutividade, um fenômeno descoberto em 1911, é que materiais que têm resistência elétrica diferente de zero perdem resistência quando resfriados abaixo de uma certa temperatura crítica. Em um material que está em estado de supercondutividade, uma corrente elétrica flui completamente livremente, o que elimina a perda de energia para vencer a resistência do material. Nem todos os materiais se tornam supercondutores mesmo no resfriamento mais profundo. Em materiais supercondutores, ocorre o chamado efeito Meissner - o deslocamento completo dos campos magnéticos de todo o volume do condutor.

O principal objetivo que os cientistas estão buscando agora é encontrar materiais que se tornem supercondutores em temperaturas acima de 0 graus Celsius. Se este objetivo for alcançado, revolucionará as áreas de energia, motores elétricos, energia sem fio e transmissão de dados. Muito tem sido feito neste sentido nos últimos anos. De tempos em tempos, vários grupos de cientistas relatam seus sucessos, mas, como regra, os materiais criados não passam nos testes de repetibilidade e reprodutibilidade de suas propriedades.

O grupo de Mikhail Yeremets conseguiu estabelecer um novo recorde através de experimentos iniciais com sulfeto de hidrogênio (sulfeto de hidrogênio), o gás que dá aos ovos podres seu odor característico. Durante os experimentos, o sulfeto de hidrogênio foi comprimido a uma pressão de 150 GPa, para comparação, a pressão no centro do núcleo da Terra varia de 330 a 360 GPa. Como as moléculas de sulfeto de hidrogênio são bastante leves, elas podem vibrar em frequências mais altas do que as moléculas de compostos mais pesados. Isso explica a supercondutividade de temperatura mais alta deste material gasoso. E alta pressão é necessária para aumentar a densidade do sulfeto de hidrogênio, e isso evita um aumento na amplitude das oscilações de cada molécula individual do material gasoso.

Experimentos com sulfeto de hidrogênio deram aos cientistas conhecimento que eles aplicaram nos experimentos a seguir, e o assunto de experimentos posteriores foi o hidreto de lantânio, que está sob uma pressão de cerca de 170 GPa. No início deste ano, com a ajuda do hidreto de lantânio, os cientistas obtiveram o fenômeno da supercondutividade a uma temperatura de 215 Kelvin e, após apenas alguns meses, conseguiram elevar a temperatura crítica para os atuais 250 Kelvin.

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