Projeto brasileiro de trem de levitação magnética é o primeiro a transportar passageiros com essa tecnologia

Projeto da Coppe/UFRJ aguarda resposta para pedido de certificação internacional para poder ser 'exportado'

Maglev-Cobra, o trem de levitação magnética da Coppe/UFRJ (Foto: Divulgação Coppe/UFRJ)

Um trem de levitação magnética por supercondutividade, testado no Rio há um ano e sete meses, está à espera do resultado de um pedido de certificação internacional, que poderá abrir caminho para a sua produção industrial e comercialização. O veículo, criado pela Coppe/UFRJ e em funcionamento na Cidade Universitária, na Ilha do Fundão, é o primeiro no mundo a transportar passageiros com essa tecnologia. A composição, que circula sobre trilhos imantados, com baixo consumo de energia e sem emissão de poluentes, já despertou o interesse da China, que discute um acordo de cooperação com a universidade.

Desde fevereiro de 2016, o chamado Maglev–Cobra já transportou cerca de oito mil pessoas. As viagens pela linha experimental de 200 metros são às terças-feiras, das 11h às 15h, e ligam dois prédios do Centro Tecnológico da UFRJ. No trecho, ele atinge 12km/h, mas, em área urbana, poderá chegar a 100km/h.

Nos testes, o projeto da Coppe/UFRJ não apresentou problemas. A próxima etapa, a de certificação, é conduzida por um órgão independente.

“O processo de certificação tem um custo relativamente alto. Recorremos a um fundo de apoio do BNDES. A proposta está em avaliação”, explica o professor da Coppe/UFRJ Richard Stephan, coordenador do projeto. “O Inmetro ainda não está preparado para esse tipo de certificação, mas a TÜV, da Alemanha, poderia fazê-lo.”

O Maglev–Cobra está no nível sete da escala TRL, que vai até nove e é adotada pela Nasa para medir o grau de amadurecimento de uma nova tecnologia. Atingir o nível máximo indica que o projeto está pronto para ser comercializado.

A tecnologia criada pela Coppe/UFRJ dá sinais de que pode ser uma das soluções para a mobilidade urbana no mundo. O Japão, a Coreia do Sul e a China já dispõem de veículos de levitação magnética em operação comercial (Pequim deverá ganhar uma segunda linha até o fim do ano). Mas há diferenças entre o Maglev–Cobra e os trens da Ásia.

“Ele usa uma técnica de levitação estável que dispensa controladores, sensores e atuadores (dispositivos que movimentam uma carga). É um sistema mais confiável, com menos peso e volume”, diz Stephan.

Hoje, trens semelhantes em operação comercial no mundo usam levitação eletromagnética, que exige um sistema complexo para manter a distância correta entre o trilho e o veículo. A suavidade da operação do Maglev–Cobra impressiona, principalmente quem está acostumado com as composições da SuperVia e do metrô.

“Parece que estamos dentro de algo muito leve. Não faz barulho. É uma viagem muito suave”, disse Sara Braga, de 15 anos, aluna da rede estadual, que visitou a Coppe na semana passada.

        Segundo Stephan, o Maglev–Cobra poderia começar a rodar no Rio ligando a Rodoviária Novo Rio ao metrô da Praça Onze ou do Estácio. Outra possibilidade seria circular entre o shopping Nova América e a Ilha do Governador. Num segundo momento, do Recreio à Barra ou ao longo da Linha Amarela. Especialistas da Coppe já avaliam esses percursos.

Fonte: http://epocanegocios.globo.com/Tecnologia/noticia/2017/09/projeto-brasileiro-de-trem-de-levitacao-magnetica-e-o-primeiro-transportar-passageiros-com-essa-tecnologia.html

Efeito Meissner no supercondutor H2S (Magnetism measured for superconducting hydrogen sulfide)

Novas observações apoiam o estudo que sugeriu que compostos à base de hidrogênio submetidos a pressões extremamente altas podem se tornar supercondutores a altas temperaturas.

          Em dezembro de 2014, Mikhail Eremets e colegas do Instituto Max Planck mostraram que o sulfeto de hidrogênio (H₂S) sob pressão extrema poderia superconduzir a 190 K (-83 °C) a pressões de 150 GPa.

          Em um novo estudo, o grupo reportou um trabalho semelhante em que eles observaram o mesmo efeito a uma temperatura ainda mais elevada de -70 °C. Eles também foram capazes de observar o efeito Meissner, uma característica dos supercondutores onde o material expele o fluxo magnético após a temperatura reduzir abaixo da temperatura crítica - o ponto em que ele se torna um supercondutor.

A equipe usou um magnetômetro altamente sensível para medir o campo magnético de amostras de H₂S sob alta pressão, à medida que a temperatura foi lentamente aumentada por alguns graus acima do zero absoluto. O sinal aumentou repentinamente quando a temperatura passou de -70 °C.

          Ainda não está exatamente claro como compostos ricos em hidrogênio se comportam assim a pressões extremas, mas o grupo prevê que eventualmente estes sistemas podem superconduzir à temperatura ambiente.

Fonte: http://www.rsc.org/chemistryworld/2015/07/magnetic-field-measured-superconducting-hydrogen-sulphide

Trem brasileiro de levitação magnética começa a ser construído (brazilian magnetic levitation train begins to be constructed)

Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=trem-levitacao-magnetica-brasileiro&id=010170130523&ebol=sim

Com informações da Faperj - 23/05/2013

O trem de levitação magnética possui uma eficiência energética quase 20 vezes maior do que a de um ônibus a diesel. [Imagem: COPPE/UFRJ]

Levitação brasileira

Dentro de um ano, os frequentadores do campus da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) poderão usar o primeiro trem que levita da América Latina.

Já começaram as obras da construção da estação de embarque do Maglev-Cobra, o trem de levitação magnética da Coppe/UFRJ, que ligará inicialmente os dois centros de tecnologia do campus.

A implantação do Maglev-Cobra é fruto de convênios firmados com o BNDES e com a FAPERJ (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro), envolvendo investimentos de R$ 10,5 milhões.

Desenvolvido no Laboratório de Aplicações de Supercondutores (Lasup) da Coppe, sob a coordenação do professor Richard Stephan, o Maglev-Cobra terá capacidade para transportar até 30 passageiros em quatro módulos, que estão sendo construídos na Cidade Universitária pela empresa Holos.

“O Maglev-Cobra coloca o Brasil em lugar de destaque no desenvolvimento de tecnologias de levitação”, afirma o professor Richard Stephan.

Segundo ele, a China e a Alemanha estão criando, no momento, protótipos em laboratório com essa tecnologia, mas o Brasil já está construindo uma linha operacional.

O veículo que dispensa rodas, não emite ruído e nem gases de efeito estufa, entrará em operação em 2014, antes da Copa do Mundo, percorrendo um trajeto de 200 metros.

Supercondutores

Além de sustentável, o veículo também é econômico. Suas obras de infraestrutura chegam a ser 70% mais baratas do que as obras do metrô subterrâneo, com muito menos impacto na vida da cidade.

A construção de um metrô no Rio de Janeiro tem o custo de R$ 100 milhões por quilômetro. Já o trem de levitação, calculam os pesquisadores, poderá ser implantado por cerca de R$ 33 milhões por quilômetro.

“Na área de transporte público, podemos dizer que o Maglev é um dos veículos mais limpos do mundo, em termos de emissões. Trata-se de uma solução para o transporte urbano, perfeitamente adaptável a qualquer tipo de topografia”, ressalta Stephan.

O pioneirismo do Maglev-Cobra está na utilização da técnica de levitação com emprego de supercondutores e ímãs de terras raras.

Os supercondutores são refrigerados com nitrogênio líquido a uma temperatura de -196ºC. Um protótipo funcional utilizado hoje no laboratório de testes desliza por um trilho de 12 metros, com 8 passageiros.

Movido a energia elétrica, o Maglev possui baixo consumo de energia, cerca de 25 kJ/pkm (unidade que mede a quantidade de energia gasta para transportar cada passageiro por um quilômetro).

Para se ter ideia da vantagem da tecnologia em termos de eficiência energética, o consumo de um ônibus comum é de 400 kJ/pkm e o de um avião é de 1.200 kJ/pkm.

Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=trem-levitacao-magnetica-brasileiro&id=010170130523&ebol=sim

Artigos + Citados de Pesquisadores Brasileiros (papers most cited of brazilian researchers)

Abaixo segue uma lista dos artigos mais citados da literatura de pesquisadores nacionais que desenvolvem trabalhos com a supercondutividade. A pesquisa foi feita analisando o currículo Lattes de vários nomes de referência no Brasil. O currículo Lattes disponibiliza um recurso em que é possível ordenar os artigos publicados por número de citações em três bases distintas: Web of Science, Scopus e Scielo. A sequência de artigos mostrada abaixo e o número de citações de cada um deles foi obtido verificando prioritariamente os dados do Web of Science. Destacado(s) em vermelho está(ão) o(s) nome(s) do(s) pesquisador(es) brasileiro(s) de cada trabalho. Nos artigos em que só há autores nacionais, todos os nomes aparecem em preto.

O número de citações que é mostrado na lista contém dados das bases Web of Science e Scielo, respectivamente. É preciso levar em conta que a pesquisa foi feita no dia 27/03/2013, logo, estes dados precisam ser atualizados constantemente. Portanto, os índices abaixo não são definitivos. Há também uma dependência direta com a atualização feita pelos próprios pesquisadores brasileiros em seus respectivos currículos Lattes. Mesmo assim, os dados servem como referência de um modo geral.

1º) CAMPBELL, L. J.; DORIA, M. M.; KOGAN, V. G. Vortex Lattice Structure in Uniaxial Superconductors. Physical Review B - Solid State, v. 38, p. 2439, 1988.

Citações: 272|117

2º)  EKIN, J. W.; BRAGINSKI, A. I.; PANSON, A. J.; JANOCKO, M. A.; CAPONE, D. W.; ZALUZEC, N.; FLANDERMEYER, B.; de LIMA OF; HONG, M.; KWO, J.; LIOU, S. H. Evidence For Anisotropy Limitation On The Transport Critical Current In Polycristalline YBa₂Cu₃O₇. Journal of Applied Physics, v. 62, p. 4821-4827, 1987.

Citações: 250|39

3º)  VONDEL, J. Van de; DE SOUZA SILVA, C. C.; ZHU, B. Y.; MORELLE, M.; MOSHCHALKOV, V. V. Vortex-Rectification Effects in Films with Periodic Asymmetric Pinning. Physical Review Letters, Estados Unidos, v. 94, n.057003, p. 1-4, 2005.

Citações: 116|9

4º)  KÜMMEL, R.; GUNSENHEIMER, U.; NICOLSKY, R. Andreev Scattering Of Quasiparticle Wave Packets And Current-Voltage Characteristics Of Superconducting Metallic Weak Links. Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics, Estados Unidos, v. 42, p. 3992-4009, 1990.

Citações: 111|58

5º)  de LIMA OF; RIBEIRO, R. A.; AVILA, M. A.; CARDOSO, C. A.; COELHO, A. A. Anisotropic superconducting properties of aligned MgB₂ crystallites. Physical Review Letters, v. 86, p. 5974-5977, 2001.

Citações: 110|114

6º)  GRANATO, ENZO; KOSTERLITZ, J. M. Quenched disorder in Josephson-junction arrays in a transverse magnetic field. Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics, v. 33, n.9, p. 6533-6536, 1986.

Citações: 93|50

7º)  PUREUR, P.; COSTA, R. M.; SCHAF, J.; RODRIGUES, P.; KUNZLER, J. V. Critical and Gaussian Conductivity Fluctuations in YBCO. Physical Review. B. Solid State. (Cessou em 1978. Cont. 1098-0121 Physical Review. B, Condensed Matter and Materials Physics), New York, v. 47, p. 11420-11423, 1993.

Citações: 90

8º)  PROZOROV, R.; GIANNETTA, R.; CARRINGTON, A.; ARAUJO-MOREIRA, F. Meissner-London state in superconductors of rectangular cross section in a perpendicular magnetic field. Physical Review. B, Condensed Matter. (Cessou 1997. Cont. 1098-0121 Physical Review. B, Condensed Matter and Materials Physics), v. 62, p. 115-118, 2000.

Citações: 84|85

9º)  DORIA, M. M.; GUBERNATIS, J. E.; RAINER, D. Viriral Theorem for Ginzburg-Landau Theories with Potential Applications to Numerical Studies of Type II Superconductors. Physical Review B - Solid State, v. 39, p. 9573, 1989.

Citações: 84|60

10º)  CARDOSO, C. A.; ARAUJO-MOREIRA, F. M.; AWANA, V. P. S.; E. TAKAYAMA-MUROMACHI; de LIMA OF; H. YAMAUCHI; M. KARPPINEN Spin Glass Behavior in RuSr₂Gd_1.5Ce_0.5Cu₂O₁₀. Physical Review. B, Condensed Matter and Materials Physics, v. 67, n.020407, p. 020407, 2003.

Citações: 74

11º)  DORIA, M. M.; GUBERNATIS, J. E.; RAINER, D. Soving the Ginzburg-Landau Equations by Simulated Annealing. Physical Review B - Solid State, v. 41, p. 6335, 1990.

Citações: 73|44

12º)  Aczel, A.; Baggio-Saitovitch, E.; Budko, S.; Canfield, P.; Carlo, J.; Chen, G.; Dai, Pengcheng; Goko, T.; Hu, W.; Luke, G.; Luo, J.; Ni, N.; Sanchez-Candela, D.; Tafti, F.; Wang, N.; Williams, T.; Yu, W.; Uemura, Y. Muon-spin-relaxation studies of magnetic order and superfluid density in antiferromagnetic NdFeAsO, BaFe₂As₂, and superconducting Ba_1-xK_xFe₂As₂. Physical Review. B, Condensed Matter and Materials Physics, v. 78, p. 214503, 2008.

Citações: 63

13º)  Baelus, B.; Cabral, L.; Peeters, F. Vortex shells in mesoscopic superconducting disks. Physical Review. B, Condensed Matter and Materials Physics, Estados Unidos, v. 69, n.064506, p. 064506, 2004.

Citações: 61|61

14º)  Goko, T.; Aczel, A.; Baggio-Saitovitch, E.; Budko, S.; Canfield, P.; Carlo, J.; Chen, G.; Dai, Pengcheng; Hamann, A.; Hu, W.; Kageyama, H.; Luke, G.; Luo, J.; Nachumi, B.; Ni, N.; Reznik, D.; Sanchez-Candela, D.; Savici, A.; Sikes, K.; Wang, N.; Wiebe, C.; Williams, T.; Yamamoto, T.; Yu, W.; Uemura, Y. Superconducting state coexisting with a phase-separated static magnetic order in (Ba,K)Fe₂As₂, (Sr,Na)Fe₂As₂, and CaFe₂As₂. Physical Review. B, Condensed Matter and Materials Physics, v. 80, p. 024508, 2009.

Citações: 58

15º)  JURELO, A. R.; CASTILLO, I. A.; ROJAS, J. R.; FERREIRA, L. M.; GHIVELDER, L.; PUREUR, P.; R JUNIOR, P. Coherence transition in granular high temperature superconductors. Physica C, Amsterdam, v. 311, p. 133-139, 1999.

Citações: 59|58

16º)  EARLY, E. A.; ALMASAN, C. C.; JARDIM, R. F.; MAPLE, M. B. Double resistive superconducting transition in Sm_2-xCe_xCuO4. Physical Review. B, Condensed Matter. (Cessou 1997. Cont. 1098-0121 Physical Review. B, Condensed Matter and Materials Physics), v. 47, p. 433-441, 1993.

Citações: 48|31

17º)  Cabral, L.; Baelus, B.; Peeters, F. From vortex molecules to the Abrikosov lattice in thin mesoscopic superconducting disks. Physical Review. B, Condensed Matter and Materials Physics, Estados Unidos, v. 70, n.144523, p. 144523, 2004.

Citações: 46|47

18º)  DORIA, M. M.; SATIJA, I. I. Quasiperiodicity And Long Ranse Order In A Magnetic System. Physical Review Letters, v. 60, p. 444, 1988.

Citações: 46|14

19º)  BALACHANDRAN, U.; SHI, D.; D. I. dos SANTOS; GRAHAN, S. A.; PATEL, M. T.; TANI, B.; VANDERVOORT, K.; CLAUSS, H.; POEPPEL, R. B. 120 K Superconductivity in the (Bi,Pb)-Sr-Ca-Cu-O System. Physica. C, Superconductivity, EUA, v. 156, n.4, p. 649-651, 1988.

Citações: 46|5

Artigos mais citados da literatura (papers most cited in the literature)

Pesquisa realizada no site Web of Science em 21/03/2013, usando os seguintes termos: superconducting, superconductivity, superconductors, vortices. Estes são os artigos mais citados da literatura, segundo o mecanismo de busca Web of Science. Todos os trabalhos mostrados abaixo possuem acima de 1000 citações. Naturalmente, esses números variam com o tempo e uma atualização constante é necessária. Curiosamente, o artigo mais citado da literatura na área da supercondutividade é o de BEDNORZ e MULLER, trabalho este que lhes rendeu o prêmio Nobel de Física em 1987 pela descoberta dos high-T_C. O segundo trabalho mais citado é o da teoria BCS. Este também rendeu o premio Nobel de Física aos seus autores em 1972. Observando a lista completa, é possível notar algumas coisas bem interessantes e curiosas. Veja você mesmo!

1) BEDNORZ, JG; MULLER, KA, Possible High-Tc Superconductivity in the Ba-La-Cu-O System.  ZEITSCHRIFT FUR PHYSIK B - CONDENSED MATTER, 64, 2, 189-193 (1986). DOI: 10.1007/BF01303701

Citado: 8,423 vezes

2) BARDEEN, J; COOPER, LN; SCHRIEFFER, JR, Theory of Superconductivity. PHYSICAL REVIEW, 108, 5, 1175-1204 (1957). DOI: 10.1103/PhysRev.108.1175

Citado: 6,321 vezes

3) ANDERSON, PW, The Resonating Valence Bond State in La2CuO4 and Superconductivity. SCIENCE, 235, 4793, 1196-1198 (1987). DOI:10.1126/science.235.4793.1196

Citado: 5,133 vezes

4) WU, MK; ASHBURN, JR; TORNG, CJ; et al., Superconductivity At 93-K in a new Mixed-Phase Y-Ba-Cu-O Compound System at Ambient Pressure. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 58, 9, 908-910 (1987). DOI: 10.1103/PhysRevLett.58.908

Citado: 4,732 vezes

5) BLATTER, G; FEIGELMAN, MV; GESHKENBEIN, VB; et al., Vortices in High-Temperature Superconductors. REVIEWS OF MODERN PHYSICS, 66, 4, 1125-1388 (1994). DOI: 10.1103/RevModPhys.66.1125

Citado: 3,735 vezes

6) Nagamatsu, J; Nakagawa, N; Muranaka, T; et al., Superconductivity at 39 K in Magnesium Diboride. NATURE, 410, 6824, 63-64 (2001). DOI: 10.1038/35065039

Citado: 3,575 vezes

7) NAMBU, Y; JONALASINIO, G, Dynamical Model of Elementary Particles Based on an Analogy With Superconductivity .1. PHYSICAL REVIEW, 122, 1, 345-358 (1961). DOI: 10.1103/PhysRev.122.345

Citado: 3,423 vezes

8) Kamihara, Yoichi; Watanabe, Takumi; Hirano, Masahiro; et al. Iron-Based Layered Superconductor La[O_1-XF_x]FeAs (X=0.05-0.12) with Tc=26 K, JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, 130, 11, 3296 (2008). DOI: 10.1021/ja800073m

Citado: 3,239 vezes

9) Castro Neto, A. H.; Guinea, F.; Peres, N. M. R.; et al., The Electronic Properties of Graphene. REVIEWS OF MODERN PHYSICS, 81, 1, 109-162 (2009). DOI: 10.1103/RevModPhys.81.109

Citado: 3,141 vezes 

10) MCMILLAN, WL, Transition Temperature of Strong-Coupled Superconductors. PHYSICAL REVIEW, 167, 2, 331-& (1968). DOI: 10.1103/PhysRev.167.331

Citado: 3,088 vezes

11) BEAN, CP, Magnetization of Hard Superconductors. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 8, 6, 250-& (1962).  DOI: 10.1103/PhysRevLett.8.250

Citado: 2,780 vezes

12) BEAN, CP, Magnetization of High-Field Superconductors. REVIEWS OF MODERN PHYSICS, 36, 1P1, 31-& (1964).  DOI: 10.1103/RevModPhys.36.31

Citado: 2,779 vezes

13) Imada, M; Fujimori, A; Tokura, Y, Metal-Insulator Transitions. REVIEWS OF MODERN PHYSICS, 70, 4, 1039-1263 (1998).  DOI: 10.1103/RevModPhys.70.1039

Citado: 2,585 vezes

14) MAEDA, H; TANAKA, Y; FUKUTOMI, M; et al., A New High-Tc Oxide Superconductor Without a Rare-Earth Element. JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS, 27, 2, L209-L210 (1988).  DOI: 10.1143/JJAP.27.L209

Citado: 2,448 vezes

15) ZHANG, FC; RICE, TM, Effective Hamiltonian for the Superconducting Cu Oxides. PHYSICAL REVIEW B, 37, 7, 3759-3761 (1988). DOI: 10.1103/PhysRevB.37.3759

Citado: 2,313 vezes

16) HEBARD, AF; ROSSEINSKY, MJ; HADDON, RC; et al., Superconductivity at 18-K in Potassium-Doped C-60. NATURE, 350, 6319, 600-601 (1991). DOI: 10.1038/350600a0

Citado: 2,298 vezes

17) BLONDER, GE; TINKHAM, M; KLAPWIJK, TM, Transition From Metallic to Tunneling Regimes in Superconducting Micro-Constrictions - Excess Current, Charge Imbalance, and Super-Current Conversion. PHYSICAL REVIEW B, 25, 7, 4515-4532 (1982). DOI: 10.1103/PhysRevB.25.4515

Citado: 2,038 vezes

18) TRANQUADA, JM; STERNLIEB, BJ; AXE, JD; et al., Evidence for Stripe Correlations of Spins and Holes in Copper-Oxide Superconductors. NATURE, 375, 6532, 561-563 (1995). DOI: 10.1038/375561a0

Citado: 1,994 vezes

19) FISHER, DS; FISHER, MPA; HUSE, DA, Thermal Fluctuations, Quenched Disorder, Phase-Transitions, and Transport in Type-II Superconductors. PHYSICAL REVIEW B, 43, 1, 130-159 (1991). DOI: 10.1103/PhysRevB.43.130

Citado: 1,946 vezes

20) Pendry, JB; Holden, AJ; Stewart, WJ; et al., Extremely low frequency plasmons in metallic mesostructures. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 76, 25, 4773-4776 (1996).  DOI: 10.1103/PhysRevLett.76.4773

Citado: 1,870 vezes

21) HAMALAINEN, M; HARI, R; ILMONIEMI, RJ; et al., Magnetoencephalography - Theory, Instrumentation, and Applications to Noninvasive Studies of the Working Human Brain. REVIEWS OF MODERN PHYSICS, 65, 2, 413-497 (1993). DOI: 10.1103/RevModPhys.65.413

Citado: 1,850 vezes 

22) Berger, L, Emission of spin waves by a magnetic multilayer traversed by a current. PHYSICAL REVIEW B, 54, 13, 9353-9358 (1996). DOI: 10.1103/PhysRevB.54.9353

Citado: 1,802 vezes

23) CAMPBELL, AM; EVETTS, JE, Flux Vortices and Transport Currents in Type II Superconductors. ADVANCES IN PHYSICS, 21, 90, 199-& (1972).  DOI: 10.1080/00018737200101288

Citado: 1,155 vezes

24) BARDEEN, J; STEPHEN, MJ, Theory of Motion of Vortices in Superconductors. PHYSICAL REVIEW, 140, 4A, 1197-& (1965).

Citado: 1,082 vezes