Pesquisadores da SUSTech descobriram supercondutores de níquel que operam sem resistência a 45K, com potencial para revolucionar tecnologias em setores como energia e medicina. Apesar dos desafios para aumentar a temperatura crítica, os avanços na engenharia de materiais indicam que esses supercondutores podem levar a aplicações práticas mais eficientes.
O recente avanço no desenvolvimento de supercondutores de níquel está gerando grande expectativa na comunidade científica. Esses materiais, que operam sem resistência a temperaturas relativamente altas, prometem revolucionar diversas tecnologias. Físicos da SUSTech em Shenzhen, China, observaram propriedades-chave de supercondutividade em filmes finos de óxido de níquel.
A descoberta dos supercondutores de níquel
A descoberta dos supercondutores de níquel representa um marco significativo na física moderna. Esses compostos mostraram a capacidade de conduzir eletricidade sem resistência a temperaturas extremas, como 45 kelvin (-228 °C), sem a necessidade de pressão extrema.
Essa característica os coloca em uma posição única entre os supercondutores, que geralmente requerem condições muito específicas para operar.
O avanço foi liderado por pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia do Sul (SUSTech) em Shenzhen, China. Eles conseguiram criar filmes finos de cristais de óxido de níquel em laboratório, observando as propriedades características da supercondutividade.
A pesquisa, publicada na revista Nature, representa um passo importante para a compreensão de como esses materiais podem ser utilizados em aplicações práticas.
Os supercondutores de níquel agora se juntam a outros grupos de cerâmicas, como os cupratos à base de cobre e os pnictídeos à base de ferro, sendo classificados como “supercondutores não convencionais”.
Esses materiais têm o potencial de operar em condições de pressão ambiente e em temperaturas mais altas do que muitos de seus predecessores, o que poderia facilitar a integração em tecnologias existentes.
A descoberta desses materiais abriu novas possibilidades para a pesquisa em supercondutividade, oferecendo um caminho promissor para o desenvolvimento de tecnologias mais eficientes e acessíveis.
A capacidade de conduzir eletricidade sem perdas significativas pode transformar áreas como a imagem por ressonância magnética, tornando esses dispositivos mais baratos e eficientes.
Os desafios e avanços na temperatura crítica
Os desafios e avanços na temperatura crítica dos supercondutores de níquel são temas centrais para a pesquisa atual.
A temperatura crítica é o ponto em que um material começa a exibir supercondutividade, e aumentar essa temperatura é crucial para tornar os supercondutores mais práticos para aplicações diárias.
Desde a descoberta inicial dos supercondutores de níquel, a comunidade científica tem trabalhado arduamente para elevar essa temperatura crítica.
Pesquisas recentes indicam que, embora os níquelatos apresentem supercondutividade a 45 kelvin, há um esforço contínuo para aproximá-la das temperaturas dos cupratos, que podem operar até 150 kelvin (-123 °C).
Uma abordagem promissora envolve a modificação da composição química e das condições de crescimento dos cristais.
Cientistas estão experimentando diferentes técnicas para ajustar precisamente a estrutura dos materiais, o que pode ajudar a elevar a temperatura crítica e estabilizar a supercondutividade em condições mais acessíveis.
Em dezembro, pesquisadores da Universidade de Stanford conseguiram observar a supercondutividade dos níquelatos sob pressão ambiente, um passo significativo em direção à aplicação prática.
No entanto, ainda há um longo caminho a percorrer antes que esses materiais possam competir com os supercondutores tradicionais em termos de temperatura crítica.
O aumento da temperatura crítica não só ampliaria as aplicações potenciais dos supercondutores de níquel, mas também reduziria os custos associados ao seu uso.
Isso poderia revolucionar setores como o transporte, a geração de energia e a tecnologia médica, tornando os supercondutores uma parte integral das soluções tecnológicas do futuro.
