Por que todo mundo queria LK

Foram algumas semanas loucas para a comunidade científica global, que ficou brevemente, mas gloriosamente, hipnotizada pelo que parecia ser um pedaço de rocha.

No final de julho, pesquisadores na Coreia do Sul revelaram um material semelhante a uma rocha, do tamanho de um minúsculo fragmento de vidro, chamado LK-99, e o declararam como o primeiro supercondutor do mundo à temperatura ambiente e à pressão ambiente.

No seu sentido mais básico, um supercondutor descreve qualquer material com propriedades que tornam a resistência elétrica – uma medida de quão bem algo resiste ao fluxo de eletricidade – essencialmente inexistente.

Resistência significa que desperdiçamos eletricidade praticamente sempre que usamos algo que requer energia. A descoberta de um supercondutor à temperatura ambiente acabaria com essa ineficiência, tornaria a ficção científica uma realidade e mudaria completamente a maneira como os humanos vivem.

Niladri Banerjee, professor sênior do departamento de física do Imperial College London, disse ao Insider que, em nível atômico, essa queda na resistência ocorre quando elétrons carregados negativamente, que normalmente se repeliam, se unem para formar pares "sob condições muito fortes". circunstâncias especiais." Esta ligação cria estabilidade que evita o tipo de dispersão que normalmente causaria resistência.

As condições para que isso aconteça são bastante impraticáveis.

“Eles se formam em temperaturas muito baixas”, disse Banerjee. "Se você aumentar a temperatura, a ruptura térmica - todo o movimento dos átomos e elétrons - causa a quebra dos pares."

No caso de um metal como o nióbio, que hoje é usado como supercondutor, é necessária uma temperatura de aproximadamente -263 graus Celsius para esmagar a resistência elétrica.

Assim, quando as descobertas do LK-99 foram submetidas no arXiv, um repositório aberto para trabalhos de investigação, cientistas de todo o mundo expressaram descrença e euforia dadas as implicações de mudança mundial.

Grande parte do drama subsequente derivou do fato de as afirmações não terem sido revisadas por pares antes da publicação, o que significa que precisam ser replicadas antes que alguém possa ficar realmente entusiasmado. Sabendo disso, uma série de profissionais e cientistas de poltrona entraram em ação em um experimento público gigante e febril em toda a Internet.

Infelizmente, em menos de 30 dias desde que o jornal caiu como uma bomba, os resultados sugerem que foi um fracasso.

Em um tópico no X, Michael Fuhrer, professor da Escola de Física da Universidade Monash, na Austrália, disse que o artigo original serviu ao seu propósito, mesmo que tenha levado os pesquisadores a expor falhas na pesquisa.

"Os cientistas que relataram o LK-99 agora sabem exatamente quais questões precisam ser abordadas para produzir evidências convincentes de supercondutividade... o que moverá a ciência mais rapidamente se houver algo para descobrir", disse ele.

É um “se” grande demais para ser ignorado, embora Banerjee diga que há algumas advertências: um supercondutor à temperatura ambiente por si só não acelerará o progresso tecnológico.

Dito isto, uma descoberta futura representaria, nas palavras de Banerjee, “um dos maiores avanços na física do século passado”.

Veja como um supercondutor à temperatura ambiente pode mudar tudo:

As varreduras de ressonância magnética são uma ferramenta vital na avaliação médica de um paciente, com seus fortes ímãs e ondas de rádio capazes de produzir imagens incrivelmente detalhadas do interior de um corpo humano. Infelizmente, eles também custam muito dinheiro.

Não é incomum que máquinas de ressonância magnética custem mais de US$ 1 milhão. Com um supercondutor à temperatura ambiente, esse custo poderia diminuir.

Massoud Pedram, professor de engenharia elétrica e ciência da computação na Universidade do Sul da Califórnia, diz que isso eliminará a necessidade de refrigerante de hélio líquido, um material "caro e com escassez de suprimentos" usado para manter as máquinas resfriadas o suficiente para operar. .

Banerjee diz que esse calor geralmente surge porque “na ressonância magnética você precisa de um grande campo magnético” em alta pressão – algo que vem de enrolar um fio de cobre em várias bobinas e alimentá-lo com uma corrente alta. Para superar parcialmente esse problema, diz ele, você poderia ter "supercondutores enrolados", já que uma grande corrente pode passar por eles sem qualquer "dissipação de calor".