Cientistas geram campo magnético mais forte do mundo

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/06/2011

Esta é a bobina dupla, que gerou o maior campo magnético do mundo.
[Imagem: Helmholtz-Zentrum]

Engenheiros alemães bateram um novo recorde mundial para os campos magnéticos, ao alcançar a marca dos 91,4 teslas.

Bobina explosiva

Para alcançar este recorde, Sergei Zherlitsyn e seus colegas do Centro Helmholtz desenvolveram uma bobina pesando aproximadamente 200 quilogramas.

Ao percorrer a bobina, uma fortíssima corrente elétrica cria o campo magnético - por um período de alguns milissegundos, sob pena de explodir a própria bobina.

Felizmente, durante o experimento, a bobina sobreviveu.

O campo magnético influencia a própria corrente elétrica que o gera, tentando empurrar a corrente elétrica para fora da bobina. Quanto mais forte a corrente flui, mais fortes são essas forças.

"A 25 tesla, o cobre seria dilacerado," explica Joachim Wosnitza, que construiu a bobina.

Para comparação, um ímã de geladeira comum tem 0,05 tesla.

Ciência dos materiais

"Apesar do recorde, não estamos realmente muito interessados em alcançar valores de campo cada vez mais altos, mas sim em usá-los para a pesquisa em ciência dos materiais", explica o pesquisador.

Quanto mais poderosos forem os campos magnéticos, mais precisamente os cientistas poderão estudar novos materiais para a construção de componentes eletrônicos inovadores, ou os chamados supercondutores, que conduzem eletricidade sem qualquer resistência.

Técnicas assim permitiram que a mesma equipe fizesse com que o semicondutor germânio se tornasse supercondutor a temperatura ambiente:

Chips supercondutores poderão se tornar realidade

Os teóricos estimam que o estudo e a manipulação precisa desses novos materiais exigirão campos magnéticos entre 90 e 100 teslas.

"A 100 teslas, porém, a força de Lorentz no interior do cobre poderia gerar uma pressão que equivale a 40.000 vezes a pressão do ar ao nível do mar," calcula Wosnitza.

Este é o banco de capacitores que forneceu a energia para gerar o maior campo magnético do mundo.
[Imagem: Helmholtz-Zentrum]

Uma força assim destruiria o cobre de forma instantânea, em uma explosão.

Super bobina

Por isso, para construir suas bobinas, os pesquisadores usam ligas de cobre especiais, capazes de suportar 10 mil vezes a pressão atmosférica.

Ainda muito pouco, contudo - apenas um quarto do necessário para alcançar os 100 teslas.

A primeira saída encontrada foi unir os fios de cobre da bobina com fibras sintéticas de carbono, usadas em coletes à prova de balas, que pressionam o cobre de fora para dentro.

Isso permite construir uma bobina que alcança por volta de 50 teslas.

Para obter os 91,4 teslas do maior campo magnético já gerado, os pesquisadores construíram duas bobinas, colocando uma dentro da outra.

Ainda assim, o aparato só funciona durante alguns milissegundos, consumindo a energia fornecida por um gigantesco banco de capacitores.