Menor supercondutor do mundo pode ter aplicações em energia

Formado por apenas quatro pares de moléculas, "supernanocondutor" tem menos de um nanômetro de largura.

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30 Março 2010 | 17h36

Imagem mostra o menor supercondutor que tem apenas 0,87 nanômetros de largura. Crédito: Saw-Wai Hla and Kendal Clark/Ohio University.

Imagem mostra o menor supercondutor que tem apenas 0,87 nanômetros de largura. Crédito: Saw-Wai Hla and Kendal Clark/Ohio University.

O mundo parece estar ficando pequeno? Pois você pode não ter visto nada: cientistas da Universidade de Ohio, EUA, encontraram o menor supercondutor do planeta, formado por apenas quatro pares de moléculas menores que um nanômetro de largura. O estudo oferece a primeira evidência de que fios supercondutores moleculares em nanoescala podem ser fabricados, o que poderia ser usado em dispositivos eletrônicos minúsculos e ter também aplicações energéticas.

“Os pesquisadores costumavam dizer que é quase impossível fazer interconexões em nanoescala usando condutores metálicos porque a resistência aumenta conforme o tamanho do fio fica menor. Os nanofios ficam tão quentes que podem derreter. Essa questão, o aquecimento Joule, tem sido um grande obstáculo na fabricação de dispositivos em nanoescala”, explica Saw-Wai-Hla, professor da física da universidade.

Materiais supercondutores têm uma resistência elétrica igual a zero, e assim suportar grandes correntes elétricas sem dissiparem energia ou gerar calor. A supercondutividade foi descoberta pela primeira vez em 1911, e até recentemente era considerada um fenômeno macroscópico. A nova descoberta sugere, no entanto, que existe na escala molecular, o que abre uma nova rota para o estudo desse fenômeno. Supercondutores atualmente são usados em supercomputadores até dispositivos de imagens do cérebro.

No estudo em questão, a equipe examinou moléculas sintetizadas de um tipo de sal orgânico (BETS) 2-GaCl4, colocado sobre uma superfície de prata. Utilizando espectroscopia de tunelamento, os cientistas observaram a supercondutividade em cadeias moleculares de vários comprimentos. Para correntes abaixo de 50 nanômetros de comprimento, a supercondutividade diminuiu conforme as correntes se tornavam mais curtas. Entretanto, os investigadores não tinham sido ainda capazes de observar o fenômeno em cadeias tão pequenas como em quatro pares de moléculas.

Para observar a supercondutividade nessa escala, os cientistas precisam resfriar as moléculas a uma temperatura de 10 Kelvin (-263.15 graus Celsius). As temperaturas mais elevadas reduziram a atividade. Em estudos futuros, os cientistas devem testar diferentes tipos de materiais que poderiam servir como fios supercondutores nanométricos a altas temperaturas.

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