Supermateriais: Física quântica diante dos seus olhos

A física quântica contém mistérios capazes de surpreender até mesmo as mentes mais criativas. Imagine você um líquido capaz de desafiar a gravidade e subir pelas laterais do recipiente que o contém, escapando logo em seguida. Ou então um disco de metal que simplesmente fica parado no ar, no eixo que você escolher.

Está duvidando? Pois então, assista ao vídeo abaixo. Podemos esperar dois minutos antes de encher a sua cabeça com a explicação de fenômenos incríveis, que parecem ter saído de mundos inventados por escritores doidões e pintores surrealistas.

Supercondutores: solução para a crise de energia? 

Ao serem resfriados a uma temperatura perto de zero absoluto (-273,15 ºC), muitos metais perdem sua resistência à eletricidade de maneira drástica, transformando-se em supercondutores. Cabos comuns, responsáveis por conduzir a eletricidade dos geradores até as nossas casas, acabam perdendo cerca de 10 por cento da energia em forma de calor, por causa de sua resistência. Já os supercondutores não perdem energia alguma.

Como se não bastasse, esses materiais geram um campo magnético muito forte e, não por acaso, são usados na construção do Grande Colisor de Hádrons (LHC) para conduzir as partículas por um caminho específico e, também, auxiliar na detecção de eventos causados por uma colisão.

Além disso, há também a possibilidade de supercondutores armazenarem grandes quantidades de energia. Isso poderia ser usado, por exemplo, em conjunto com recursos renováveis. Como a produção de energia eólica, solar e hidráulica é um bocado imprevisível, esses supercondutores poderiam guardar a quantidade extra produzida quando a demanda fosse baixa. Assim, o problema de energia do mundo poderia ser resolvido.

Descobertos em 1911, esses metais gelados também possuem outra característica impressionante: o efeito de flutuação demonstrado no vídeo acima. Basta soltar um supercondutor sobre um ímã para que ele fique parado no ar. Isso acontece porque o  campo magnético do ímã acaba fazendo com que o supercondutor também crie o seu próprio campo. A repulsão mútua entre eles faz, então, com que o supercondutor paire sobre o ímã.

Isso poderia ser usado, por exemplo, em sistemas de transporte: um trem flutuando sobre os trilhos não teria atrito e, portanto, se deslocaria a uma velocidade muito alta. Já existem trens experimentais no Japão e na China que se beneficiam dessa tecnologia. Entretanto, os tais maglev, como são conhecidos os trens, não usam metal como supercondutor, já que o custo para mantê-lo resfriado seria muito alto. Em vez disso, é empregada uma cerâmica que pode superconduzir a temperaturas bem mais altas, sendo refrigerada com nitrogênio líquido e tornando o processo mais barato.

Neste ponto, é provável que o leitor mais atento esteja se perguntando: se os trens precisam de uma refrigeração especial para continuar a levitar, como pode os supercondutores funcionarem tão bem no LHC? A resposta, é claro, está em outro material fantástico. O superfluido, do qual falaremos mais nos conteudos extras de Física.