O Que são Supercondutores

O que são supercondutores?

O fenômeno da supercondutividade foi descoberto em 1911 por Kammerlingh Onnes, em Leiden, Holanda. Ele foi o primeiro a descobrir a liquefação do gás Hélio, que acontece em 4,2 K (aproximadamente -268°C). Onnes estava pesquisando as propriedades de diversos metais em temperaturas extremamente baixas, colocando o material em banho de hélio líquido, a descoberta aconteceu por acaso.Em um desses experimentos, ele observou que a resistência do metal mercúrio caía inesperadamente a zero perto da temperatura de 4 K. Com essa descoberta uma nova classe de condutores foi desenvolvida: OS MATERIAIS SUPERCONDUTORES. Kammerling Onnes ganhou o prêmio Nobel de Física em 1913. Sendo este um dos fenômenos mais fascinantes e desafiadores do século XX.

A supercondutividade é uma propriedade física que certos materiais apresentam quando são esfriados a temperaturas extremamente baixas, podendo conduzir corrente elétrica sem resistências e nem perdas de energia.

Ímã flutuando sobre a superfície de um material supercondutor.

A supercondutividade é muito importante e tem larga aplicação. Essa propriedade não é aplicada somente na transmissão de energia elétrica, mas também em várias outras como:

 Na construção de magnetos supercondutores que geram campo magnético extremamente forte, os quais possibilitam a construção dos chamados aceleradores de partículas;

 Nos aparelhos eletrônicos que funcionam à base de eletricidade, diminuindo o seu tamanho e o gasto de energia dos mesmos;

 Nos fios supercondutores utilizados em computadores, permitindo que os chips sejam cada vez menores e mais rápidos no processamento de dados;

 Em ímãs, permitindo que eles possam flutuar sobre a superfície de um material supercondutor. Esse fato possibilita a construção e operação dos chamados trens bala, os quais trafegam apenas flutuando sobre o trilho.

 Os sistemas de refrigeração tornam-e consideravelmente mais simples, o que permite desenvolver aplicações práticas para os materiais. A teoria sobre a supercondutividade foi desenvolvida na década de 50 e, em 1962, a empresa Westinghouse fabricou o primeiro fio supercondutor, feito a partir de uma liga de nióbio e titânio.

 Isto permitiu a construção dos primeiros imãs, que foram utilizados nos aceleradores de partículas como o CERN e, atualmente, o LHC, na Suíça. Até 1980, acreditava-se que era impossível conseguir a supercondutividade a mais de 30 k, porém em 1986, Bednorz e Müller descobriram uma liga baseada em lantânio que superou este limite e, em 1993, conseguiu-se superar a barreira dos 130 Kelvin com um composto de tálio, mercúrio, cobre, bário, cálcio e oxigênio.

 Atualmente busca-se conseguir materiais supercondutores (dentro da temperatura ambiente), o que revolucionaría desde a indústria do transporte com veículos de levitação até à indústria de computação/informática, trazendo máquinas muito mais velozes que as atuais.

Outra propriedade de um supercondutor é que, assim que ocorre a transição do estado normal para o estado supercondutor, os campos magnéticos externos não podem penetrá-lo. Esse efeito é chamado de efeito Meissnere tem implicações para a fabricação