Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/11/2019
Os
hidretos supercondutores estão prestes a romper a barreira da
supercondutividade a temperatura ambiente. Os supercondutores
"originais" (BCS) são representados por círculos verdes, os férmions
pesados por estrelas verdes, os alótropos de carbono por triângulos vermelhos,
os fulerenos por triângulos roxos, ferrosos por quadrados alaranjados e
cupratos por diamantes azuis. A temperatura ambiente (room temperature) está no alto à direita. [Imagem: P.J.Ray
- CC BY-SA 4.0]
Supercondutor a temperatura ambiente
Podemos
estar mais perto de alcançar a supercondutividade à temperatura ambiente do que
todos previam.
A supercondutividade é
a ausência de resistência elétrica em um condutor. Como a resistência torna
todos os sistemas elétricos menos eficientes, eliminar ao menos parte dessa
resistência utilizando supercondutores de temperatura ambiente deverá
revolucionar toda a geração, transmissão e uso da eletricidade.
Nos
últimos dois meses, duas equipes independentes correram para disponibilizar
seus resultados entusiasmantes. Como a revisão pelos pares nas publicações
científicas demora bastante, os dois grupos anteciparam rascunhos de seus
trabalhos no repositório aberto arXiv.
As
duas equipes, uma do Instituto de Ciência
e Tecnologia Skolkovo, na Rússia, e outra do Instituto
Max Planck de Química, na Alemanha, trabalharam com um material à base do
elemento químico ítrio.
Nenhum
dos dois grupos conseguiu ainda sintetizar seu composto, mas há tempos o campo
da supercondutividade tem trabalhado assim, com previsões teóricas guiando os
experimentalistas na síntese do material previsto, algo que por vezes acontece
muito rapidamente.
Foi
assim no início deste ano, quando uma equipe norte-americana flagrou a supercondutividade
a meros -13º C, embora a pressões muito elevadas.
Supercondutores
de ítrio e tório
Ivan
Troyan e seus colegas calcularam que um super-hidreto de ítrio, o YH10,
atingirá a fase supercondutora a 53°C. “Tentamos muitas vezes, encontramos uma maneira de
produzir YH6. Mas o YH10 será o próximo passo”, contou o professor Artem
Oganov, coordenador da equipe.
A
temperatura crítica (Tc) abaixo da qual o YH6 se tornou
supercondutor foi de -49,15º C a 166 GPa, cerca de 1,6 milhão de vezes a
pressão atmosférica.
O
hiato supercondutor e a superfície de Fermi do YH10 e do YH6,
mostrando os elétrons que participam do emparelhamento supercondutor. [Imagem: ACS
(2019)]
Poucas
semanas depois, a equipe alemã liderada pelo professor Mikhail Eremets relatou
uma Tc (temperatura crítica) de -46,15º C a 237 GPa para o mesmo YH6.
Mas eles têm uma vantagem porque já conseguiram sintetizar o YH9.
“A história do hidreto de ítrio ainda não terminou,” destacou Eremets. “Pessoalmente,
não tenho dúvidas de que o YH10 será produzido, provavelmente muito
em breve,"
concordou Oganov,
“seja
por nós, seja por Eremets
ou
por algum outro [grupo de pesquisa]”.
Mostrando
avanços em outra linha, a equipe de Oganov
acaba de publicar também resultados promissores com compostos do elemento
tório, com o hidreto ThH10, este sim, já sintetizado, atingindo a
supercondutividade a -112,15º C, mostrando que o ítrio não é um caso isolado, e
que as pesquisas vão avançar também por outras rotas.
Bibliografia:
Artigo: Synthesis and Superconductivity of Yttrium Hexahydride Im3¯m-YH6.
Autores: I. A. Troyan, D. V. Semenok, A. G. Kvashnin, A. G. Ivanova, V. B. Prakapenka, E. Greenberg, A. G. Gavriliuk, I. S. Lyubutin, V. V. Struzhkin, A. R. Oganov
Revista: arXiv
DOI: 10.1016/j.mattod.2019.10.005
Link: https://arxiv.org/abs/1908.01534
Artigo: Superconductivity up to 243 K in yttrium hydrides under high pressure
Autores: P. P. Kong, V. S. Minkov, M. A. Kuzovnikov, S. P. Besedin, A. P. Drozdov, S. Mozaffari, L. Balicas, F. F. Balakirev, V. B. Prakapenka, E. Greenberg, D. A. Knyazev, M. I. Eremets
Revista: arXiv
Link: https://arxiv.org/abs/1909.10482
Artigo: Superconductivity at 161 K in thorium hydride ThH10: Synthesis and properties
Autores: Dmitry V. Semenok, Alexander G. Kvashnin, Anna G. Ivanova, Volodymyr Svitlyk, Vyacheslav Yu. Fominski, Andrey V. Sadakov, Oleg A. Sobolevskiy, Vladimir M. Pudalov, Ivan A. Troyan, Artem R. Oganov
Revista: Materials Today
Artigo: Synthesis and Superconductivity of Yttrium Hexahydride Im3¯m-YH6.
Autores: I. A. Troyan, D. V. Semenok, A. G. Kvashnin, A. G. Ivanova, V. B. Prakapenka, E. Greenberg, A. G. Gavriliuk, I. S. Lyubutin, V. V. Struzhkin, A. R. Oganov
Revista: arXiv
DOI: 10.1016/j.mattod.2019.10.005
Link: https://arxiv.org/abs/1908.01534
Artigo: Superconductivity up to 243 K in yttrium hydrides under high pressure
Autores: P. P. Kong, V. S. Minkov, M. A. Kuzovnikov, S. P. Besedin, A. P. Drozdov, S. Mozaffari, L. Balicas, F. F. Balakirev, V. B. Prakapenka, E. Greenberg, D. A. Knyazev, M. I. Eremets
Revista: arXiv
Link: https://arxiv.org/abs/1909.10482
Artigo: Superconductivity at 161 K in thorium hydride ThH10: Synthesis and properties
Autores: Dmitry V. Semenok, Alexander G. Kvashnin, Anna G. Ivanova, Volodymyr Svitlyk, Vyacheslav Yu. Fominski, Andrey V. Sadakov, Oleg A. Sobolevskiy, Vladimir M. Pudalov, Ivan A. Troyan, Artem R. Oganov
Revista: Materials Today
