Em busca de materiais supercondutores capazes de conduzir eletricidade sem perda de energia, cientistas do Laboratório Nacional Ames, nos EUA, identificaram o primeiro supercondutor não convencional cuja composição química também pode ser encontrada na natureza. Com isso, a miassita se junta a outros três minerais encontrados na natureza com propriedade supercondutoras, porém quando cultivados em laboratório.
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Supercondutores não convencionais são assim chamados, pois, mesmo conduzindo eletricidade sem resistência, não se encaixam na tradicional teoria de Bardeen, Cooper e Schrieffer (BCS), de 1957, que explica a supercondutividade em metais à base de níquel, chumbo e mercúrio.
A condutibilidade elétrica sem perda de energia ocorre nos supercondutores, segundo a BCS, porque seus elétrons conseguem ocupar o mesmo estado quântico e se mover em conjunto, permitindo que eles passem por uma confusão de átomos com maior facilidade.
A descoberta da miassita na natureza
O nome miassita deriva do rio Miass, nos montes Urais da Rússia.Fonte: Getty Images
Em comunicado, o coautor Ruslan Prozorov, físico da Universidade Estadual de Iowa, explicou que a grande dificuldade em encontrar supercondutores na natureza é que a maioria desses elementos é composta e metais, que tendem a reagir com o oxigênio, e oxidam (perdem elétrons).
Com sua fórmula complexa (Rh17 S15), a miassita surpreendeu os pesquisadores. "Intuitivamente, você pensa que isso é algo produzido deliberadamente durante uma pesquisa focada e que não poderia existir na natureza", explica Prozorov, "só que existe". E o fato de poder ser sintetizada em laboratório, torna a miassita ainda mais rara.
Embora seja ingênuo supor que um pedaço de miassita achado na natureza tenha a pureza necessária para funcionar como um supercondutor não convencional, os seus compostos combinam exatamente elementos de ponto de fusão muito alto (ródio) e elementos voláteis (enxofre).
Foram introduzidos defeitos para testar a sensibilidade da miassita.Fonte: Hyunsoo Kim et al.
Para testar a natureza da supercondutividade da miassita, foram feitos três testes diferentes, sendo o principal a chamada “profundidade de penetração de Londres”, que mostra até que ponto um campo magnético fraco pode penetrar na superfície do supercondutor. Esse comprimento é constante a baixas temperaturas em supercondutores convencionais, mas varia nos não convencionais. E foi o que ocorreu com a miassita.
Em outro teste, a equipe introduziu defeitos na estrutura cristalina do material, pois os supercondutores não convencionais têm alta sensibilidade a defeitos, que alteram e até suprimem sua temperatura crítica. Também aqui a miassita passou no teste, e se comportou conforme previsto para os supercondutores não convencionais.
Ao explicar a supercondutividade em materiais convencionais, a teoria tradicional BCS tem claras limitações para alcançar altas temperaturas de transição (aquela na qual o material se torna supercondutor). Por isso, afirma Prozorov, investigar os supercondutores não convencionais pode ser "a chave para aplicações economicamente sólidas de supercondutores".
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