Grafeno permite descobrir comportamentos de supercondutores

Grafeno permite descobrir comportamentos de supercondutoresPublicado em 22/02/2021 18:48 em Ciência

A Universidade do Minho revelou que uma equipa Internacional liderada por Nuno Peres, do Centro de Física da Universidade, efectuou experiências com grafeno que permitiram uma nova compreensão sobre comportamentos escondidos de materiais supercondutores.

Em comunicado, a Universidade assinala que os supercondutores, que estão associados muitas das novas tecnologias quânticas, permitem o transporte de energia eléctrica praticamente sem resistência, portanto, sem perdas de energia sob a forma de calor.

O problema da utilização dos materiais supercondutores (como metais ou cerâmicas) é que, para terem essa propriedade, têm de estar a temperaturas muito baixas e o grande desafio é produzir materiais que tenham a propriedades de supercondutividade com temperaturas próximas da temperatura ambiente.

O grafeno é uma forma cristalina de carbono puro, com um átomo de espessura, obtido a partir de grafite.

O comunicado observa que os supercondutores são alvo de fenómenos complexos e o exemplo mais conhecido da aplicação daqueles materiais é o dos comboios que levitam e podem atingir altas velocidades, até 500 quilómetros por hora.

Indica que o grafeno é leve, flexível, resistente e bom condutor eléctrico e permite guiar oscilações colectivas de carga eléctrica que interagem com a luz de forma semelhante à dos electrões num metal, mas de forma extremamente eficiente, intensa e à nano-escala.

A equipa, que incluiu investigadores de várias instituições, estudou a forma como as oscilações do «mar de electrões» do grafeno interagem com pares de electrões de um supercondutor colocado a poucos nanometros (nm, um milionésimo de milímetro) de distância e, com essa técnica, detectou o «Modo de Higgs», em que o supercondutor sofre intensas flutuações de densidade dos pares de electrões, que afectam o comportamento doe electrões do grafeno, indica o comunicado.

O artigo da equipa internacional sugere que combinar a interacção luz/matéria à nano-escala pode ajudar a compreender a física fundamental por detrás dos fenómenos àquela escala.

A investigação foi feita por investigadores do Centro de Física da Universidade do Minho, pelo Laboratório Ibérico de Nanotecnologia (INL), das universidades dinamarquesas do Sul e Técnica, Universidade de Columbia (EUA) e Instituto de Ciência e tecnologia de Barcelona e incluiu o português Paulo Gonçalves, formado em Física no Minho e investigador pós-doutorado na Dinamarca.

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