Esta imagem mostra a supercondutividade próxima à temperatura ambiente em superidridos em pressões megabar. Crédito:Russell Hemley / GWU
A teoria sugere que o hidrogênio metálico deve ser um supercondutor à temperatura ambiente; Contudo, este material ainda não foi produzido em laboratório. Superidridos metálicos são embalados com átomos de hidrogênio em uma configuração semelhante à estrutura do hidrogênio metálico. Os modelos preveem que eles devem se comportar de maneira semelhante. Amostras de superidridos de lantânio foram feitas e testadas, e no Encontro APS de março de 2019 em Boston, Russell Hemley descreverá o trabalho de seu grupo estudando o material.
Existem 5,5 milhões de milhas de linhas de transmissão neste país - cada uma está perdendo energia agora. Essa perda de sobrecarga contínua de 2 a 4 por cento poderia ser reduzida ou eliminada se um transmissor de resistência inferior pudesse ser encontrado. Muitos materiais de resistência zero foram demonstrados em laboratório desde a descoberta da supercondutividade em 1911. Infelizmente, esses supercondutores requerem baixas temperaturas. O progresso em direção a supercondutores comercialmente viáveis que operam em ou perto da temperatura ambiente é um sonho da física, ciência dos materiais e tecnologia energética.
Os superidridos foram previstos por cientistas da George Washington University para exibir supercondutividade em temperaturas próximas à temperatura ambiente em 2017. Agora, esses cientistas confirmaram sua previsão em laboratório nesta nova classe de materiais. Seus resultados podem ser um passo importante na busca por uma transmissão elétrica sem perdas de resistência.
Esta semana, no Encontro da American Physical Society March 2019 em Boston, Russell Hemley apresentará as pesquisas mais recentes sobre supercondutividade nesta classe de materiais. Ele também participará de uma entrevista coletiva com a descrição do trabalho. As informações para fazer logon para assistir e fazer perguntas remotamente estão incluídas no final deste comunicado à imprensa.
A teoria prevê supercondutividade não resfriada no hidrogênio metálico - uma fase condensada onde os núcleos H são esmagados juntos em uma banda deslocalizada de seus próprios elétrons de valência. Uma banda de condução encontra-se energeticamente logo acima, assim o hidrogênio metálico conduz. Como tal, ele se comporta como um metal alcalino - mas também como um supercondutor de temperatura muito alta. A pressão necessária para fazer este material ainda hipotético é estimada para ser o escopo das técnicas experimentais atuais. Houve relatos não confirmados de sua observação. Contudo, os resultados não foram reproduzidos.
Um caminho relacionado na busca de supercondutores de temperatura normal concentra-se em materiais ricos em hidrogênio que podem imitar o hidrogênio metálico. Superidridos metálicos (MHx x> 6) parecia promissor, de acordo com as previsões do grupo da George Washington University. Esses materiais são embalados com átomos de hidrogênio em uma configuração semelhante à sua estrutura no hidrogênio metálico. A equipe da George Washington University sintetizou um desses materiais no ano passado - superidrido de lantânio - e em experimentos recentes descobriram que o material é na verdade um supercondutor.
Eles usaram uma célula de bigorna de diamante para criar espécimes LaH10 sob pressões que se aproximam de 2 milhões de atmosferas. A resistência elétrica da amostra despencou; a supercondutividade continuou quase até a temperatura ambiente. Essas medições estavam de acordo com sua previsão teórica.
O progresso em direção a supercondutores de temperatura mais alta continuará neste laboratório. Os avanços na compreensão da supercondutividade não resfriada irão sugerir novas direções para abordagens não pressurizadas.
"As descobertas devem abrir um novo capítulo na pesquisa sobre supercondutividade, "Hemley disse." O trabalho também mostra a importância dos 'materiais por design' na criação de novos materiais. "