Fronteiras da Física: Supercondutores - O futuro está logo aí

A supercondutividade é uma propriedade física nas quais certos materiais, quando submetidos a baixas temperaturas, conduzem corrente elétrica com resistência nula, sem perdas de energia. O problema é manter esses materiais a temperaturas muito baixas, próximo do zero absoluto, por essa razão os cientistas estão tentando criar supercondutores com temperaturas mais elevadas. O recorde atual de temperatura de um supercondutor é de 138 K (o equivalente a – 131°C), na qual foi utilizado um composto cerâmico de mercúrio-cobre. O hélio líquido também é utilizado, porém esse composto é caro e não muito eficiente.

Os condutores normais transportam elétrons através de uma corrente que percorre um fio metálico, onde são espalhados pelos íons desse fio, colidindo com os mesmos e gerando calor, o que acaba aquecendo o fio (esse é o Efeito Joule). Já nos supercondutores, os elétrons que passam pelo fio formam os chamados Pares de Cooper, no qual se unem em um único estado quântico de energia através de um processo chamado de condensação de Bose-Einstein. Os elétrons ligados movem-se como uma entidade única, um grande mar de elétrons ligados. As colisões com os íons do fio não são suficientes para elevar o estado quântico desses elétrons, e por essa razão não há perdas de energia.

O uso de supercondutores em indústrias encontra alguns problemas: os sistemas de refrigeração são caros, complicados e ocupam muito espaço.

Um pequeno aumento na temperatura já resolveria um pouco o problema e iria acarretar em uma evolução das pesquisas com supercondutores. Os cientistas esperam que ímas mais fortes sejam criados para auxiliar em ressonâncias magnéticas; que novos cabos elétricos sejam criados, a fim de não ter mais perdas de energia; trens de levitação comecem a fazer parte do cotidiano (a levitação é possível graças a um processo dos supercondutores chamado de diamagnetismo, no qual eles não permitem campos magnéticos em seu interior o que o faz levitar sobre um ímã), propiciando viagens mais rápidas; novos aceleradores de partículas; poderiam também nos levar ao espaço em viagens que para nós seriam normais e muitos outros inventos que irão dar um novo conceito ao futuro.