O que é um supercondutor ambiental e por que tanto burburinho sobre LK

A supercondutividade está passando por um momento. O conceito de desenvolver técnicas para transportar eletricidade sem resistência é tentador porque tem o potencial de revolucionar a indústria energética, reduzindo o desperdício, diminuindo as contas e ajudando a conter o aquecimento global. Mas até agora a supercondutividade só foi alcançada em temperaturas extremas — como -269°C (-452°F) — ou pressão, limitando seu uso a um punhado de aplicações caras, como scanners de ressonância magnética hospitalares. É por isso que as alegações deste ano sobre um avanço na descoberta da primeira tecnologia de supercondutores à temperatura ambiente chamaram a atenção do mundo e provocaram aumentos em certas ações coreanas e chinesas. Alguns cientistas expressaram sérias dúvidas sobre o supercondutor LK-99, mas, devido ao seu potencial para transformar a vida como a conhecemos, o conceito tornou-se uma obsessão para todos, desde investigadores respeitados a streamers do Twitch e celebridades do TikTok.

1. O que é um supercondutor?

As propriedades temperamentais da eletricidade hipnotizaram pessoas como Benjamin Franklin e Nicola Tesla. Em circunstâncias normais, é difícil enviar eletricidade de um lugar para outro porque os elétrons colidem uns com os outros, criando calor e reduzindo a energia. Supercondutores são materiais que conduzem eletricidade com resistência quase zero – sob certas condições. Atualmente sabe-se que eles exibem tais propriedades apenas sob resfriamento extremo ou pressão extrema. Em 1911, Mercúrio se tornou o primeiro material descoberto com essa propriedade. Desde então, descobriu-se que ligas metálicas, cerâmicas e outros materiais conduzem eletricidade com resistência quase zero, mas apenas quando super-resfriados.

2. O que é um supercondutor à temperatura ambiente e por que é importante?

Um supercondutor à temperatura ambiente e pressão ambiente pode conduzir eletricidade sem resistência e sem precisar ser resfriado até quase zero absoluto ou exigir imensa pressão. A criação e o dimensionamento deste material poderiam revolucionar o transporte de eletricidade e reduzir as emissões de gases com efeito de estufa: a energia solar ou eólica renovável poderia ser enviada através de grandes distâncias sem perdas significativas, por exemplo. Eles poderiam aumentar dramaticamente a viabilidade de qualquer coisa que use eletromagnetismo e acelerar o desenvolvimento de um reator de fusão comercialmente viável. Foi referido como “um dos objetivos mais procurados em toda a ciência dos materiais e física da matéria condensada” pela revista Science.

3. Para que são usados ​​atualmente os supercondutores?

Eles são usados ​​para fazer eletroímãs poderosos e mais eficientes, que podem ser usados ​​para fazer bobinas em algumas máquinas de ressonância magnética (MRI), permitindo aos médicos examinar tecidos moles. Ímãs supercondutores são usados ​​no Japão para elevar trens acima dos trilhos por meio de levitação magnética, eliminando o atrito. Esses ímãs supercondutores também são essenciais para aceleradores de partículas como o Grande Colisor de Hádrons do CERN, bem como para pesquisas em fusão nuclear. Computadores quânticos – como os que estão sendo construídos pela Microsoft Corp. e pelo Google, da Alphabet Inc. – também dependem de supercondutores.

4. O que torna a supercondutividade tão difícil?

Muitas pesquisas sobre supercondutores centraram-se em teorias sobre o que acontece dentro dos materiais quando eles são radicalmente resfriados. Recentemente, os cientistas usaram modelagem computacional para identificar possíveis arranjos de átomos e propriedades químicas de materiais que poderiam criar supercondutores que funcionam em diferentes condições. Mas ainda existe um imenso número de combinações possíveis que exigiriam testes.

5. Qual é a nova reivindicação?

Dois artigos de cientistas de materiais do Centro de Pesquisa de Energia Quântica e do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia, ambos em Seul, afirmaram ter sintetizado um material supercondutor à temperatura ambiente “pela primeira vez no mundo”. O composto, que chamaram de LK-99, é formado por chumbo, fósforo e oxigênio. Os pesquisadores afirmam ter comprovado a supercondutividade do LK-99, demonstrando como o material responde quando a eletricidade é empurrada através dele, ou quando é exposto a campos magnéticos, tudo sem resfriar o material ou colocá-lo sob pressão. Os artigos foram compartilhados antes da publicação – o que significa que o trabalho não foi revisado por pares especialistas. No entanto, os artigos estimularam pesquisadores e laboratórios em todo o mundo a tentar replicar os resultados. Pelo menos uma pessoa transmitiu seus esforços ao vivo no Twitch.