Cientistas descobrem supercondutividade no diamante

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/04/2004

Cientistas russos (Russian Academy of Sciences) e norte-americanos (Los Alamos National Laboratory), trabalhando conjuntamente, anunciaram a descoberta de supercondutividade a temperaturas ultrabaixas no diamante cúbico.

A descoberta representa a possibilidade futura de novas aplicações baseadas em diamante, além de sugerir que a supercondutividade pode ser possível no silício e no germânio, elementos semicondutores que se cristalizam na mesma estrutura do diamante.

Em um artigo publicado na revista Nature, os cientistas relataram a descoberta da supercondutividade em cristais de carbono com estrutura de diamante dopados com boro. Esse material foi sintetizado a temperaturas e pressões extremamente elevadas no laboratório russo e posteriormente levado ao laboratório Los Alamos, onde a supercondutividade foi descoberta.

Os diamantes conduzem calor de forma mais eficiente do que o cobre e podem suportar campos elétricos muito fortes. Essas propriedades são resultado da forma na qual os elétrons se organizam na estrutura atômica do diamante. Mas esse mesmo arranjo eletrônico torna impossível ao diamante conduzir eletricidade.

Entretanto, submetendo-se uma mistura de grafite e boro a pressões próximas a 100.000 atmosferas e temperaturas entre 2.200 e 2.500 ºC, os cientistas transformaram os diamantes em uma supergema supercondutora que tranporta eletricidade sem qualquer resistência a temperaturas de -232 ºC.

Os átomos de boro têm menos elétrons do que os átomos de carbono e, devido ao seu pequeno raio atômico, eles são facilmente incorporados na estrutura atômica do diamante. Individualmente, tanto o boro quanto o diamante são bons isolantes elétricos. Mas, quando combinados, o diamante resultante torna-se dopado com portadoras de cargas elétricas. A incorporação de um pequeno número dessas cargas no diamante permite a fabricação de transistores. Agora os cientistas descobriram que um número maior de cargas pode transformá-lo num supercondutor.