Constantes fundamentais da natureza garantem supercondutores a temperatura ambiente

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/03/2025

Na verdade, as possibilidades apontam para supercondutores de altíssima temperatura.
[Imagem: Gerado por IA/Gemini]

Garantia fundamental

O sonho de descobrir um supercondutor que funcione à temperatura ambiente continua inspirando o trabalho árduo de muitas equipes sérias, mas até agora só temos mesmo supercondutores que ficam estáveis à pressão ambiente, mas continuam precisando de resfriamento criogênico.

Mas os cientistas não devem desanimar, porque supercondutores à temperatura ambiente podem existir de fato, garantem Kostya Trachenko e colegas de várias universidades do Reino Unido.

Ao verificar as teorias para checar o limite superior de temperatura em que a supercondutividade pode funcionar, a equipe descobriu que supercondutores que funcionem em temperaturas ambientais da Terra de fato são possíveis dentro das leis do nosso Universo.

Isto porque o estudo mostra que o limite superior da temperatura supercondutora (Tc) está intrinsecamente ligado às constantes fundamentais da natureza: A massa do elétron, a carga do elétron e a constante de Planck.

Tudo que observamos na natureza pode ser medido com uma única constante, o segundo.
[Imagem: J. L. Lee/NIST]

Faixa possível da supercondutividade

As constantes fundamentais governam tudo, desde a estabilidade dos átomos até a formação das estrelas e a síntese dos elementos químicos essenciais à vida.

Os cálculos da equipe mostram que o limite superior da supercondutividade varia de 100 até 1000 Kelvin, uma faixa que inclui confortavelmente a temperatura ambiente e vai muito além.

Mais do que isso, essa faixa de temperaturas, que corresponde de -173.15 °C até 726.85 °C, parece deslocar a supercondutividade do muito frio para o muito quente, com grandes possibilidades de aplicações tecnológicas hoje impensáveis.

"Esta descoberta nos diz que a supercondutividade em temperatura ambiente não é descartada pelas constantes fundamentais," disse o professor Chris Pickard. "Isso dá esperança aos cientistas: O sonho ainda está vivo."

Compreenda as forças fundamentais do Universo e suas interações.
[Imagem: Sandbox Studio/Thumy Phan]

Um novo modo de olhar o Universo

As implicações deste estudo podem ir ainda mais longe. Ao explorar como diferentes valores das constantes fundamentais podem alterar os limites da supercondutividade, os pesquisadores abriram uma janela para estudos sobre a natureza do Universo.

Por exemplo, imagine um mundo onde as constantes fundamentais sejam diferentes e definam o limite superior de Tc em um mero milionésimo de Kelvin. Em tal universo, a supercondutividade seria indetectável, e nunca seria descoberta. Por outro lado, em um universo onde o limite fosse um milhão de Kelvin, supercondutores seriam comuns, e isso traria problemas práticos.

O professor Trachenko exemplifica com o caso de um chuveiro elétrico: "O fio seria supercondutor em vez de esquentar. Ferver água para fazer um chá seria um desafio muito diferente."

Assim, além de melhorar nossa compreensão da supercondutividade, o trabalho traz um novo modo de olhar para o delicado equilíbrio das constantes que tornam nosso universo - e a vida dentro dele - possível, envolvendo o chamado princípio antrópico.

"O fato de que a supercondutividade em temperatura ambiente é teoricamente possível, dadas as constantes do nosso Universo, é encorajador. É um chamado para continuar explorando, experimentando e expandindo os limites do que é possível," concluíram os pesquisadores.

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