Uma equipe de físicos da Universidade da Califórnia, Berkeley, da Universidade de Illinois, Urbana-Champaign e da Universidade de Maryland encontrou uma maneira de prever quais materiais se tornarão supercondutores em temperaturas relativamente altas.

Os pesquisadores desenvolveram uma teoria que descreve como as interações de elétrons e vibrações dentro de uma rede cristalina dão origem à supercondutividade. A teoria previu corretamente que certos compostos feitos de arsénico e hidrogénio seriam supercondutores a temperaturas tão elevadas como -23 graus Celsius, o que é muito superior à temperatura crítica da maioria dos supercondutores convencionais.

Esta nova compreensão da supercondutividade a altas temperaturas poderá um dia levar ao desenvolvimento de novos materiais capazes de transportar eletricidade sem resistência, revolucionando a forma como alimentamos as nossas casas e empresas.

A chave para a supercondutividade em altas temperaturas

Supercondutividade é a capacidade de um material conduzir eletricidade sem resistência. Isto significa que uma corrente elétrica pode fluir através de um supercondutor sem qualquer perda de energia. Os supercondutores são usados ​​em diversas aplicações, incluindo máquinas de ressonância magnética, aceleradores de partículas e trens de alta velocidade.

Os supercondutores convencionais só são capazes de superconduzir em temperaturas muito baixas, próximas do zero absoluto. Isso os torna impraticáveis ​​para a maioria das aplicações do mundo real. Na década de 1980, os cientistas descobriram uma nova classe de materiais chamados supercondutores de alta temperatura, que podem superconduzir em temperaturas tão altas quanto -196 graus Celsius. Estes materiais têm o potencial de revolucionar muitas tecnologias, mas o seu desenvolvimento tem sido dificultado pela falta de compreensão do que os torna supercondutores.

A nova teoria desenvolvida pela equipe de pesquisadores fornece uma explicação unificada para a supercondutividade em altas temperaturas. A teoria mostra que a supercondutividade surge das interações de elétrons e vibrações dentro da rede de um cristal. Essas interações dão origem a uma espécie de estado “superfluido” no qual os elétrons fluem através da rede sem resistência.

As implicações desta nova teoria

A nova teoria é um grande avanço na compreensão da supercondutividade em alta temperatura. Ele fornece uma maneira de prever quais materiais serão supercondutores e como projetar materiais com temperaturas críticas ainda mais altas. Isso poderia levar ao desenvolvimento de novos materiais supercondutores que poderiam ser usados ​​em uma ampla gama de aplicações.

Algumas aplicações possíveis de supercondutores de alta temperatura incluem:

* Transmissão de energia: Supercondutores poderiam ser usados ​​para transmitir eletricidade por longas distâncias com perda mínima de energia. Isto permitir-nos-ia construir redes eléctricas mais eficientes e reduzir a nossa dependência de combustíveis fósseis.
* Levitação magnética: Supercondutores poderiam ser usados ​​para levitar trens acima dos trilhos, reduzindo o atrito e permitindo que os trens viajassem em velocidades muito mais altas.
* Ressonância magnética (MRI): Supercondutores são usados ​​para criar poderosos campos magnéticos usados ​​em máquinas de ressonância magnética. Isso poderia nos permitir construir máquinas de ressonância magnética mais poderosas e sensíveis.

A nova teoria é um passo importante para o desenvolvimento destas e outras aplicações para supercondutores de alta temperatura. É uma prova do poder da investigação científica e tem o potencial de transformar a forma como vivemos as nossas vidas.