Cientistas descobrem menor supercondutor do mundo

Redação do Site Inovação Tecnológica - 31/03/2010

Esta imagem mostra o menor supercondutor já feito, consistindo de uma cadeia de moléculas de sal orgânico com apenas 0,87 nanômetro de largura.
[Imagem: Saw-Wai Hla/Kendal Clark]

Cientistas descobriram o menor supercondutor do mundo, formado por apenas quatro pares de moléculas e medindo menos de um nanômetro de largura.

A descoberta abre caminho para a fabricação de componentes eletrônicos moleculares e outros dispositivos em nanoescala.

Fusão

Os pesquisadores sempre acreditaram ser virtualmente impossível construir interconexões em nanoescala usando fios metálicos porque a resistência aumenta conforme diminuem as dimensões dos fios.

Isso faz com que os nanofios metálicos se tornem tão quentes que eles acabam fundindo, destruindo o circuito. Este tem sido um dos grandes obstáculos para a fabricação de nanomáquinas, e outros dispositivos em nanoescala.

Nanofios supercondutores

Agora, os pesquisadores da Universidade de Ohio, nos Estados Unidos, obtiveram a primeira evidência da viabilidade da fabricação de nanofios supercondutores, abrindo o caminho para a fabricação de componentes eletrônicos e elétricos em nanoescala.

Os materiais supercondutores têm uma resistência elétrica igual a zero, podendo transportar correntes elétricas elevadas sem dissipação de energia e sem geração de calor.

A supercondutividade foi descoberta em 1911 mas, até agora, era considerada um fenômeno macroscópico.

Esta pesquisa demonstra, no entanto, que a supercondutividade existe em escala molecular, o que abre uma nova rota para estudar este fenômeno, que ainda não é bem compreendido pelos cientistas.

Os supercondutores atualmente são utilizados em aplicações que vão desde supercomputadores até equipamentos de imageamento médico. Eles são essenciais, por exemplo, ao funcionamento do LHC.

Agora, abre-se a possibilidade de sua utilização também na nanotecnologia.

Menor supercondutor do mundo

A equipe do Dr. Saw-Wai Hla descobriu a supercondutividade ao estudar moléculas sintéticas de um tipo de sal orgânico - λ-(BETS)₂GaCl₄ - colocadas sobre uma superfície de prata.

Utilizando espectroscopia de tunelamento, os cientistas observaram a supercondutividade em cadeias moleculares de vários comprimentos.

Nas cadeias abaixo de 50 nanômetros de comprimento, a supercondutividade diminui conforme as cadeias tornam-se mais curtas. Mas os pesquisadores foram capazes de observar o fenômeno em cadeias formadas por apenas quatro pares de moléculas, com meros 3,5 nanômetros de comprimento.

Para observar a supercondutividade nesta escala, os cientistas precisaram resfriar as moléculas a uma temperatura de 10 Kelvin.

Supercondutores de alta temperatura

Segundo o Dr. Hla, o objetivo agora é estudar a supercondutividade em outros tipos de moléculas que poderão ser capazes de formar nanofios supercondutores a temperaturas mais altas.

"Nós agora já abrimos uma nova forma de compreender este fenômeno, o que poderá levar a novos materiais que poderão ser ajustados para trabalhar em temperaturas mais altas", disse ele.

O experimento também foi importante por demonstrar a viabilidade de sintetizar os sais orgânicos supercondutores sobre um substrato, neste caso a prata. "Isto também é vital quando se quer fabricar circuitos eletrônicos em nanoescala utilizando moléculas orgânicas," concluiu Hla.

Mais tópicos