O National High Magnetic Field Laboratory, com sede na Florida State University, quebrou outro recorde mundial com o teste de um ímã de 32 tesla - 33 por cento mais forte do que o que antes era o ímã supercondutor mais forte do mundo usado para pesquisa e mais de 3, 000 vezes mais forte do que um pequeno ímã de geladeira.

Em 8 de dezembro, este novo ímã atingiu um campo magnético de 32 tesla. Tesla é uma unidade de força do campo magnético; um pequeno ímã de geladeira tem cerca de 0,01 tesla.

Feito de uma combinação de supercondutores convencionais de baixa temperatura e novos supercondutores de alta temperatura, o "32 T" permitirá que os físicos estudem materiais para explorar como os elétrons interagem entre si e com seu ambiente atômico, permitindo novos dispositivos que irão moldar nosso mundo.

Por décadas, o recorde mundial para um ímã supercondutor avançou gradativamente. Esse salto único é maior do que todas as melhorias feitas nos últimos 40 anos juntas.

"Esta é uma etapa de transformação na tecnologia de ímã, uma verdadeira revolução em formação, "disse o diretor do MagLab Greg Boebinger." Não só este design de ímã de última geração nos permitirá oferecer novas técnicas experimentais aqui no laboratório, mas aumentará o poder de outras ferramentas científicas, como raios-X e dispersão de nêutrons ao redor do mundo. "

Tem sido um ano notável para o MagLab, observou Boebinger:O 32 T é o terceiro ímã recorde mundial testado nos últimos 13 meses, seguindo um ímã resistivo de 41,4 tesla testado no verão passado e o ímã híbrido conectado série 36-tesla que atingiu o campo total em novembro de 2016.

"Estamos indo bem, "Boebinger disse.

O novo ímã representa um marco na supercondutividade de alta temperatura, um fenômeno que causou uma enorme agitação na comunidade científica quando foi descoberto pela primeira vez, há 31 anos.

Supercondutores são materiais que conduzem eletricidade com eficiência perfeita (ao contrário do cobre, em que os elétrons encontram muito atrito). Os chamados supercondutores de baixa temperatura, descoberto um século atrás, funcionam apenas em ambientes extremamente frios e geralmente param de funcionar dentro de campos magnéticos superiores a cerca de 25 tesla. Essa restrição limitou a força dos ímãs supercondutores.

Mas em 1986 os cientistas descobriram os primeiros supercondutores de alta temperatura, que não só funcionam em temperaturas mais quentes, mas - mais importante para designers de ímãs e cientistas - também continuam trabalhando em campos magnéticos muito altos.

Três décadas depois, o novo ímã de 32 tesla é uma das primeiras aplicações importantes a sair dessa descoberta ganhadora do Prêmio Nobel.

A força do campo de 32 tesla é criada com uma combinação de um convencional, ou baixa temperatura, ímãs supercondutores feitos pelo parceiro da indústria Oxford Instruments e um material supercondutor de alta temperatura chamado YBCO, composto de ítrio, bário, cobre e oxigênio. Em parceria com a SuperPower Inc., Cientistas e engenheiros do MagLab trabalharam durante anos para transformar o material complicado em um ímã confiável. Como parte desse processo, eles desenvolveram novas técnicas de isolamento, reforçando e desenergizando o sistema.

Apesar de todo o impacto recorde, o 32 T é apenas o começo, disse o cientista do MagLab Huub Weijers, que supervisionou sua construção.

"Abrimos um novo reino enorme, "Weijers disse." Eu não sei qual é esse limite, mas está além de 100 tesla. Os materiais necessários existem. É apenas tecnologia e dólares que estão entre nós e 100 tesla. "

Como um ímã supercondutor, o 32 T apresenta um sistema muito estável, campo homogêneo adequado para experimentos sensíveis. Combinando força e estabilidade, oferece aos pesquisadores o melhor dos dois mundos.

"O novo sistema, e os ímãs que se seguirão, dará aos cientistas acesso a percepções nunca antes possíveis, "disse a física Laura Greene, o cientista-chefe do MagLab. "Esperamos que ele abra novos caminhos em uma variedade de áreas de pesquisa. Os físicos estão especialmente entusiasmados com os avanços na matéria quântica, que apresenta materiais ultrafinos novos e tecnologicamente importantes, bem como novos estados exóticos da matéria em materiais topológicos e materiais magnéticos complexos. "

O novo instrumento deverá estar disponível para uso por cientistas visitantes no próximo ano. Como acontece com todos os ímãs no laboratório, cientistas de todo o mundo podem se inscrever para usá-lo para explorar novas físicas, química e biologia relacionada aos materiais, saúde e energia.