O objetivo de uma nova pesquisa liderada por Ranga Dias, professor assistente de engenharia mecânica e de física e astronomia, é desenvolver materiais supercondutores à temperatura ambiente. Atualmente, frio extremo é necessário para atingir a supercondutividade, como demonstrado nesta foto do laboratório de Dias, em que um ímã flutua acima de um supercondutor resfriado com nitrogênio líquido. Crédito:foto da Universidade de Rochester / J. Adam Fenster
Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Rochester, a Universidade Estadual de Nova York em Buffalo e a Universidade de Nevada Las Vegas reduziram a quantidade de pressão necessária para forçar um material a se tornar supercondutor em temperatura ambiente, melhorando em seus próprios resultados anteriores. Em seu artigo publicado na revista Cartas de revisão física , o grupo descreve sua técnica e planos para o futuro.
Há muitos anos, os cientistas procuram criar materiais supercondutores à temperatura ambiente. Esse material permitiria a construção de eletrônicos mais frios e aumentaria drasticamente a eficiência da rede elétrica. Não foi até o final do ano passado que o primeiro desses materiais foi criado - um composto rico em hidrogênio que, quando comprimido para 267 GPa, tornou-se supercondutor. E embora o feito tenha sido um passo na direção certa, a necessidade de alta pressão tornou o material impraticável para o uso diário. Neste novo esforço, a mesma equipe encontrou uma maneira de reduzir drasticamente a pressão necessária, fazendo uma mudança em sua técnica anterior - eles combinaram hidrogênio com ítrio em vez de carbono e enxofre.
Pesquisas anteriores haviam mostrado que materiais com alto teor de hidrogênio se prestam bem a materiais supercondutores criados em temperaturas mais altas e foi por isso que os escolheram para seus experimentos.
O trabalho envolveu o uso de duas bigornas de diamante para criar a pressão. Eles foram colocados ligeiramente separados com gás hydron e uma amostra de ítrio em seu estado sólido entre eles. Os materiais foram separados por uma folha de paládio, que a equipe adicionou para evitar a oxidação do ítrio - ele também serviu como um catalisador, ajudando a mover os átomos de hidrogênio para o ítrio. O teste do material resultante mostrou que ele é supercondutivo em 182 GPa - muito mais baixo do que eles encontraram no ano passado, mas ainda muito alto para uso prático. Eles sugerem que estão indo na direção certa, Contudo, e planejam continuar revisando sua técnica para aprender mais sobre seu potencial - e, claro, para descobrir se ele poderia ser usado para criar um material supercondutor à temperatura ambiente.
Esta ilustração do laboratório Dias mostra moléculas de hidrogênio, no topo, difundindo-se em uma fina camada de paládio (roxo), onde eles são separados em átomos individuais, que então são distribuídos em uma camada subjacente de ítrio. Crédito:Ranga Dias lab / University of Rochester
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