Cada cabo padrão, cada fio, todo dispositivo eletrônico tem alguma resistência elétrica. Existem, Contudo, materiais supercondutores com a capacidade de conduzir corrente elétrica com uma resistência exatamente igual a zero - pelo menos em temperaturas muito baixas. Encontrar um material que se comporta como um supercondutor à temperatura ambiente seria um avanço científico de incrível importância conceitual e tecnológica. Isso pode levar a uma ampla gama de novas aplicações, de trens de levitação a novas tecnologias de imagem para a medicina.

A busca por supercondutores de alta temperatura é extremamente difícil, porque muitos dos efeitos quânticos relacionados à supercondutividade ainda não são bem compreendidos. Professor Neven Barišic, professor de física do estado sólido na TU Wien (Viena) está realizando experimentos com cupratos, uma classe de materiais que se comportam como supercondutores em temperaturas recordes de até 140 K à pressão ambiente. Barišic e seus colegas chegaram agora a um notável conjunto de resultados e novos insights que podem mudar profundamente a maneira como pensamos sobre esses materiais complexos e a supercondutividade de alta temperatura em geral.

"O fenômeno da supercondutividade de alta temperatura foi exaustivamente investigado por décadas, mas ninguém resolveu o problema ainda, "diz Neven Barišic." Muitos materiais mostram comportamento supercondutor em temperaturas próximas do zero absoluto, e entendemos porque isso acontece em alguns deles. Mas o verdadeiro desafio é entender a supercondutividade em cupratos, onde este estado persiste em temperaturas muito mais altas. Um material que se comporta como um supercondutor à temperatura ambiente seria o Santo Graal da física do estado sólido - e estamos cada vez mais perto. "

Barišic e seus colegas mostraram que existem dois tipos fundamentalmente diferentes de portadores de carga em cupratos, e sugeriu que a supercondutividade depende crucialmente da interação sutil entre eles.

Parte da carga elétrica é localizada - cada um desses portadores de carga fica em um determinado conjunto de átomos e só pode se mover se o material for aquecido. Outras operadoras de carga podem mover, pulando de um átomo para outro. É a carga móvel que acaba se tornando supercondutiva, mas a supercondutividade só pode ser explicada levando-se em conta também os portadores de carga imóveis.

"Há interação entre as operadoras de carga móvel e imóvel, que governa as propriedades do sistema, "diz Barišic." Aparentemente, as cargas imóveis agem como a cola, ligando pares de operadoras de celular, criando os chamados pares de Cooper, que são a ideia básica por trás dos supercondutores clássicos. Uma vez emparelhados, os portadores de carga podem se tornar supercondutores e o material pode transportar a corrente com resistência zero. "

Isso significa que, a fim de obter supercondutividade, tem que haver um equilíbrio sutil de operadoras de carga móveis e imóveis. Se houver poucas operadoras de cobrança localizadas, então não há "cola" suficiente para emparelhar as operadoras de celular. Se, por outro lado, existem poucas operadoras de celular, então não há nada para a "cola" emparelhar. Em ambos os casos, a supercondutividade é enfraquecida ou para completamente. Em um ponto intermediário ideal, a supercondutividade persiste em temperaturas extremamente altas. Foi difícil entender que o equilíbrio entre as cobranças de celular e imóvel mudou, em função da temperatura ou dopagem, de forma gradual.

"Realizamos muitos experimentos diferentes com cupratos, coletando grandes quantidades de dados. E finalmente, podemos agora propor uma imagem fenomenológica abrangente para supercondutividade em cupratos, "diz Neven Barisic. Ele publicou recentemente suas descobertas em vários periódicos - mais recentemente em Avanços da Ciência - que demonstra que a supercondutividade também aparece de maneira gradual. Este é um passo importante para o objetivo de compreender os cupratos e fornecer uma maneira de pesquisar novos, ainda melhores supercondutores.

Se fosse possível criar materiais que permanecessem supercondutores mesmo em temperatura ambiente, isso teria consequências de longo alcance para a tecnologia. Dispositivos eletrônicos poderiam ser construídos de forma que quase nenhuma energia fosse usada. Trens de levitação poderiam ser construídos, usando ímãs supercondutores extremamente fortes, tão barato, transporte ultrarrápido se tornaria possível. "Ainda não estamos perto dessa meta, "diz Neven Barisic." Mas uma compreensão profunda da supercondutividade de alta temperatura abriria o caminho para chegar lá. E, Eu acredito, que agora demos vários passos importantes nessa direção. "