A descoberta revolucionária de um novo tipo de supercondutor em grafite, identificado por pesquisadores do MIT, está agitando o campo da engenharia de materiais. Utilizando uma configuração conhecida como ramboédrica de grafeno, as estruturas formadas por quatro ou cinco camadas empilhadas desse material exibem não apenas supercondutividade, mas também intrigantes propriedades magnéticas internas. Essa coexistência é considerada paradoxal, já que tradicionalmente, a supercondutividade e o magnetismo são vistas como propriedades excludentes. O estudo, detalhado na prestigiada revista *Nature*, revela que, ao resfriar essas estruturas a cerca de 300 miliKelvin (mK), o material permite a passagem de corrente elétrica sem resistência. Notavelmente, a aplicação de um campo magnético externo permitiu alternar entre dois estados supercondutores, evidenciando o magnetismo intrínseco do material.
Colaboração Internacional e Detalhes do Estudo
Essa pesquisa inédita contou com a colaboração de várias instituições de renome além do MIT. Figuras chave incluem Tonghang Han, doutorando, Zhengguang Lu, ex-pesquisador de pós-doutorado, e o professor Liang Fu. Instituições como Florida State University, a University of Basel na Suíça, e o National Institute for Materials Science no Japão também contribuíram significativamente. O estudo foi financiado pelo Departamento de Energia dos EUA e MathWorks Fellowship. Um dado notável é a temperatura de supercondutividade, atingida a 300 mK, e o uso de uma configuração ramboédrica de grafeno, utilizando de quatro a cinco folhas empilhadas. Seis amostras similares também demonstraram o mesmo fenômeno, consolidando a robustez dos resultados.
Metodologias Inovadoras para Descoberta
Os pesquisadores isolaram flocos microscópicos de grafeno ramboédrico do grafite, empregando técnicas precisas para empilhamento das camadas. Para estudar suas propriedades, foram realizados testes elétricos de resistência e avaliação da resposta magnética em temperaturas ultra-baixas. O campo magnético externo desempenhou um papel crítico na observação da dinâmica dos dois estados supercondutores, oferecendo insights valiosos sobre o magnetismo intrínseco do material. Essas metodologias superam práticas tradicionais, estabelecendo novos parâmetros no estudo de supercondutividade e magnetismo.
Impacto Potencial e Relevância no Mercado Tecnológico
Essa descoberta tem o potencial de transformar vários setores, incluindo o de energia, computação quântica e a tecnologia de sensores. Supercondutores que operam em condições menos extremas podem criar uma ruptura significativa nos mercados de energia, eletrônica e computação de alto desempenho. Além disso, a descoberta pode impulsionar a transição para materiais multifuncionais, resultando em sensores e dispositivos inovadores que unam supercondutividade e magnetismo. Essa revolução tecnológica pode não apenas acelerar inovações, mas também estabelecer novas normas industriais e regulatórias.
Desafios e Oportunidades no Horizonte
Ainda existem obstáculos a superar, como a validação independente e a reprodutibilidade em diferentes laboratórios. Além disso, questões como escalabilidade do processo de produção e a manutenção de propriedades em ambientes reais ainda precisam ser abordadas. No entanto, as oportunidades são vastas, desde o desenvolvimento de dispositivos híbridos até a exploração de sensores quânticos extremamente sensíveis para usos médicos e geofísicos. A descoberta abre caminhos para inovações que até agora eram consideradas impossíveis dentro da engenharia de materiais.
Reflexão do Time do Blog da Engenharia
- A integração de supercondutividade e magnetismo em grafeno reforça o potencial disruptivo do material, sublinhando a importância de novas pesquisas neste campo.
- As parcerias internacionais e o financiamento robusto destacam a colaboração como um pilar essencial para o avanço das fronteiras tecnológicas.
- Desafios relacionados à reprodutibilidade e escalabilidade podem inspirar novas abordagens e soluções criativas dentro da engenharia de materiais.
Via: https://interestingengineering.com/science/graphite-both-superconductor-and-magnet
