Supercondutor quente detona recorde de temperatura

Redação do Site Inovação Tecnológica -  19/08/2015

O aparelho usado no experimento é incrivelmente simples: a pressão extrema é conseguida apertando-se os parafusos da bigorna, enquanto a amostra estudada fica comprimida entre dois diamantes superpolidos.[Imagem: Thomas Hartmann/MPIC]

Supercondutor quente

Em alguns campos, pesquisas exaustivas parecem se arrastar por anos sem que nada de muito significativo, ou realmente radical, apareça.

Até que, de repente, tudo parece acontecer ao mesmo tempo, com novidades a todo instante, pulando como pipocas da panela.

É o que está acontecendo agora no campo da supercondutividade.

Há poucos dias, uma equipe dos EUA e da China chegou muito próximo dedemonstrar a supercondutividade a temperatura ambiente, graças à sintetização do estaneno, uma folha monoatômica de estanho.

Agora, uma equipe alemã, trabalhando em uma frente completamente diferente, descobriu como fazer que um material comum e malcheiroso fique supercondutor a apenas -70º C - alguns até poderiam argumentar que isto já é temperatura ambiente, ainda que na Antártica.

O recorde anterior para um "supercondutor de alta temperatura" era -110º C, mas sempre envolvendo cerâmicas complexas, difíceis de obter e caracterizar, o que tem feito com que muitos comecem a duvidar das atuais teorias que tentam explicar a supercondutividade. Para a "supercondutividade convencional", com materiais não complexos, o recorde de temperatura continuava na casa dos -234º C.

Gás vira metal, que vira supercondutor

Alexander Drozdov e Mikhail Eremets, do Instituto Max Planck de Química, na Alemanha, trabalharam com um material simples e muito comum, o sulfeto de hidrogênio (H₂S), o gás responsável pelo malcheiro dos ovos podres.

Eles comprimiram o gás em uma bigorna de diamante até 1,6 milhão de vezes a pressão atmosférica, o suficiente para vê-lo transformar-se em um metal, e viram sua resistência à passagem da corrente elétrica desaparecer a meros 203,5 kelvin, cerca de -70º C.

Os químicos acreditam que a passagem do H2S para H3S é crucial para o surgimento da supercondutividade. [Imagem: Defang Duan et al. - 10.1038/srep06968]

Supercondutores a temperatura ambiente

O experimento gerou uma nova onda de entusiasmo na comunidade científica em busca da supercondutividade a temperatura ambiente, sobretudo porque, há menos de um ano, um grupo de físicos chineses desenvolveu um novo modelo teórico que previa que o H₂S poderia se tornar supercondutor a até -69º C quando, sob alta pressão, ele sofre uma transição para H₃S.

E, neste campo, novos entendimentos sobre qual seria o gatilho que dispara a supercondutividade podem levar à busca por outros compostos que possam apresentar o mesmo comportamento em temperaturas cada vez mais altas.

"Não há limite teórico para a temperatura de transição dos supercondutores convencionais, e nossos experimentos dão-nos razões para termos esperança de que a supercondutividade pode até mesmo ocorrer a temperatura ambiente," disse Eremets.

Enquanto os teóricos se debatem com os modelos e a interpretação dos novos dados, os experimentalistas vão continuar comprimindo outros materiais isolantes em busca de materiais que se livrem da resistência elétrica a temperaturas cada vez mais distantes da Antártica, rumo ao Equador, indicando que novas pipocas poderão pular da panela nos próximos meses.

Bibliografia:

Conventional superconductivity at 203 kelvin at high pressures in the sulfur hydride system
Alexander P. Drozdov, Mikhail I. Eremets, I. A. Troyan, V. Ksenofontov, S. I. Shylin
Nature Physics
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nature14964

Pressure-induced metallization of dense (H2S)2H2 with high-Tc superconductivity
Defang Duan, Yunxian Liu, Fubo Tian, Da Li, Xiaoli Huang, Zhonglong Zhao, Hongyu Yu, Bingbing Liu, Wenjing Tian, Tian Cui
Nature Scientific Reports
Vol.: 4, Article number: 6968
DOI: 10.1038/srep06968