p Esta imagem mostra vários fios moleculares supercondutores em nanoescala em um substrato de prata. Crédito:Imagem cortesia de Saw ‑ Wai Hla e Kendal Clark, Universidade de Ohio.
p Os cientistas descobriram o menor supercondutor do mundo, uma folha de quatro pares de moléculas com menos de um nanômetro de largura. O estudo liderado pela Universidade de Ohio, publicado no domingo como uma publicação online antecipada no jornal
Nature Nanotechnology , fornece a primeira evidência de que fios supercondutores moleculares em nanoescala podem ser fabricados, que poderia ser usado para dispositivos eletrônicos em nanoescala e aplicações de energia. p "Os pesquisadores disseram que é quase impossível fazer interconexões em nanoescala usando condutores metálicos porque a resistência aumenta à medida que o tamanho do fio fica menor. Os nanofios ficam tão quentes que podem derreter e destruir. Esse problema, Aquecimento Joule, tem sido uma grande barreira para tornar os dispositivos em nanoescala uma realidade, "disse o autor principal Saw-Wai Hla, professor associado de física e astronomia do Nanoscale and Quantum Phenomena Institute da Ohio University.
p Os materiais supercondutores têm uma resistência elétrica de zero, e assim pode transportar grandes correntes elétricas sem dissipação de energia ou geração de calor. A supercondutividade foi descoberta pela primeira vez em 1911, e até recentemente, foi considerado um fenômeno macroscópico. A descoberta atual sugere, Contudo, que existe em escala molecular, que abre uma nova rota para estudar este fenômeno, Hla disse. Atualmente, os supercondutores são usados em aplicações que variam de supercomputadores a dispositivos de imagem cerebral.
p Esta imagem mostra o menor supercondutor, que tem apenas 0,87 nanômetro de largura. Crédito:Imagem cortesia de Saw ‑ Wai Hla e Kendal Clark, Universidade de Ohio.
p No novo estudo, que foi financiado pelo Departamento de Energia dos EUA, A equipe de Hla examinou moléculas sintetizadas de um tipo de sal orgânico, (APOSTAS)
2 -GaCl
4 , colocado em uma superfície de prata. Usando espectroscopia de tunelamento de varredura, os cientistas observaram a supercondutividade em cadeias moleculares de vários comprimentos. Para cadeias abaixo de 50 nanômetros de comprimento, a supercondutividade diminuiu à medida que as cadeias se tornaram mais curtas. Contudo, os pesquisadores ainda foram capazes de observar o fenômeno em cadeias tão pequenas quanto quatro pares de moléculas, ou 3,5 nanômetros de comprimento.
p Para observar a supercondutividade nesta escala, os cientistas precisavam resfriar as moléculas a uma temperatura de 10 Kelvin. As temperaturas mais quentes reduziram a atividade. Em estudos futuros, os cientistas podem testar diferentes tipos de materiais que podem formar fios supercondutores em nanoescala em temperaturas mais altas, Hla disse.
p "Mas abrimos uma nova maneira de entender esse fenômeno, o que poderia levar a novos materiais que poderiam ser projetados para trabalhar em temperaturas mais altas, " ele disse.
p O estudo também é digno de nota por fornecer evidências de que sais orgânicos supercondutores podem crescer em um material de substrato.
p "Isso também é vital se alguém quiser fabricar circuitos eletrônicos em nanoescala usando moléculas orgânicas, "Hla acrescentou.