Trata-se de uma característica intrínseca de alguns materiais, que ao serem submetidos a temperaturas extremamente baixas, são levados a conduzir corrente elétrica sem resistência e sem perda.
O comportamento supercondutor do material é observado em uma TC (Temperatura Crítica), temperatura na qual a resistência elétrica é igual a zero. Essa TC pode variar de acordo com o material. O mercúrio, por exemplo, possui uma TC igual a 4K e o chumbo igual a 7K.
A razão para resistência elétrica ser nula, está no comportamento dos elétrons dentro da estrutura cristalina desses materiais, que quando impostos a TC os elétrons podem se deslocar-se livremente e transmitir grandes quantidades de corrente elétrica por longos períodos sem perder energia na forma de calor.
Descoberta em 1933 por Walter Meissner e Robert Ochsenfeld, o efeito Meissner, é um efeito no qual o campo magnético no interior do supercondutor se torna nulo quando esse supercondutor é resfriado abaixo da TC em um campo magnético aplicado. Esse fato deve-se as correntes supercondutoras induzidas na superfície do supercondutor que geram outro campo magnético que anula aquele aplicado.
Figura - Levitação Magnética
Os supercondutores podem ser divididos em dois tipos:
· Tipo I: O campo magnético penetra somente numa pequena profundidade de λL ~100nm. Apenas esse tipo exibe de modo completo o efeito Meissner.
· Tipo II: O campo penetra em “tubos” de diâmetro, λL ~100nm, formando regiões normais dentro do material. Esse tipo de supercondutor são normalmente ligas ou metais que tem elevada resistividade no estado normal. O tipo II possui propriedades elétricas dos supercondutores, exceto o efeito Meissner, acima do campo crítico Bc, que podem ser muito mais elevados que os valores típicos dos campos dos tipo I.
Algumas descobertas de materiais supercondutores:
1986: Cerâmica, composta de óxido de cobre misturado com latânio ou ítrio com TC de 125K.
1993: Cristal, composto por Hg, Ba, Ca, Cu e O com TC de 135K.
E recentemente, em março de 2010 foi descoberto o 1° hidrocarboneto aromático a exibir supercondutividade, o Piceno dopado com potássio. Um composto orgânico aromático, com molécula formada por cinco anéis de benzeno.
Tem-se o lado bom, ele é abundante e mais competitivo que as cerâmicas. E devido as suas propriedades condutoras e semicondutoras pode apresentar um impacto na indústria.
Em contra partida, possui alto risco toxicológico por conta do benzeno e seus derivados.
E como no universo das ciências, as pesquisas e os desafios não cessam, continua-se a busca por materiais que apresentem comportamento supercondutor a temperaturas críticas cada vez mais elevadas.REFERÊNCIAS
Paul A. Tipler e Gene Mosca. Física, vol.II – Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica, 5a edição, Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., São Paulo (2006).
_____ O que é supercondutividade, Disponível em:
Acesso em 15 de junho de 2011.
_____ Supercondutividade o que é isso?, Disponível em:
Acesso em 15 de junho de 2011.
_____ A supercondutividade, Disponível em:
Acesso em 18 de junho de 2011.
_____ O novo astro da supercondutividade, Disponível em:
Acesso em 18 de junho de 2011.
_____ Supercondutividade teorias clássicas, Disponível em:
Acesso em 18 de junho de 2011.
_____ A supercondutividade, Disponível em:
Acesso em 18 de junho de 2011.
_____ A Supercondutividade e suas aplicações: Um tema para aulas de física moderna no ensino médio, Disponível em:
http://www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/snef/xvi/cd/resumos/T0454-1.pdf
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