O que é um supercondutor de alta temperatura?
Um supercondutor de alta temperatura (HTS) é um material que demonstra propriedades elétricas supercondutoras acima da temperatura do estado líquido de hélio. Acredita -se que essa faixa de temperatura, de -452 ° a -454 ° Fahrenheit (-269 ° a -270 ° Celsius) seja o limite teórico para a supercondutividade. Em 1986, no entanto, os pesquisadores dos EUA Karl Muller e Johannes Bednorz descobriram um grupo de compostos supercondutores de alta temperatura baseados em cobre. Esses cuprados, como óxido de cobre de bário yttrium, YBCO 7, variações de óxido de cobre de estrôncio de lantânio, LSCO e óxido de cobre mercúrio, hgcuo, exibiram supercondutividade a temperaturas como alta e -256 ° Fahrenheit (-160 °.
A descoberta de Muller e Bednorz levou à concessão do Prêmio Nobel de Física em 1987 a ambos os pesquisadores, mas o campo continuou a evoluir. O estudo em andamento em 2008 produziu uma nova classe de compostos que exibiram supercondutividade, com base nos elementos de iRon e arsênico, como arsênico de ferro de óxido de lantânio, laofés. Foi demonstrado pela primeira vez como um supercondutor de alta temperatura por Hideo Hosono, pesquisador de ciência de materiais no Japão, a uma faixa de temperatura de -366 ° Fahrenheit (-221 ° Celsius). Outros elementos raros misturados com ferro, como Cerium, Samarium e Neodyímio, criaram novos compostos que também demonstraram propriedades supercondutivas. O recorde de 2009 para um supercondutor de alta temperatura foi alcançado com um composto feito de tálio, mercúrio, cobre, bário, cálcio, estrôncio e oxigênio combinado, que demonstra supercondutividade em -211 ° fahrenheit (-135 ° Celsius).
O foco do campo da pesquisa de supercondutores de alta temperatura em 2011 tem sido a engenharia científica de materiais de melhores compostos. Quando temperaturas de -211 ° Fahrenheit (-135 ° Celsius) foram alcançadas para materiais supercondutores,Isso permitiu que suas qualidades fossem examinadas na presença de nitrogênio líquido. Como o nitrogênio líquido é um componente comum e estável de muitos ambientes de laboratório e existe a uma temperatura de -320 ° Fahrenheit (-196 ° Celsius), tornou os testes de novos materiais muito mais práticos e generalizados.
O benefício da tecnologia supercondutora para a sociedade convencional ainda requer materiais que possam operar perto da temperatura ambiente. Como os supercondutores oferecem literalmente resistência ao fluxo elétrico, a corrente pode passar pelo fio supercondutor quase indefinidamente. Isso reduziria as taxas de consumo de energia para todas as necessidades elétricas, além de tornar esses dispositivos ultra-rápidos em comparação com a tecnologia eletrônica padrão. Ímãs poderosos ficariam disponíveis para trens de levitação magnética acessíveis, aplicações médicas e produção de energia de fusão. Além disso, essas tecnologias de supercondutores podem incluir o desenvolvimento de computadores quânticos potencialmente centenasde milhões de vezes mais rápido nos dados de processamento do que aqueles que existem em 2011.