Supercondutividade

A supercondutividade é um conjunto de propriedades físicas observadas nos supercondutores, materiais nos quais a resistência elétrica é exatamente nula e os campos magnéticos são expulsos do material. Ao contrário de um condutor elétrico metálico comum, cuja resistência diminui gradualmente à medida que a temperatura é reduzida, mesmo nas proximidades do zero absoluto, um supercondutor tem uma temperatura crítica característica abaixo da qual sua resistência cai abruptamente para zero. Uma corrente elétrica que percorre um circuito fechado de fio supercondutor pode persistir indefinidamente sem uma fonte de energia. O fenômeno da supercondutividade foi descoberto em 1911 pelo físico neerlandês Heike Kamerlingh Onnes. Assim como o ferromagnetismo e as linhas espectrais atômicas, a supercondutividade é um fenômeno que só pode ser explicado pela mecânica quântica. Uma de suas características é o efeito Meissner, a expulsão do campo magnético do interior do supercondutor quando o material passa para o estado supercondutor. A ocorrência desse efeito mostra que a supercondutividade não pode ser entendida simplesmente como a idealização da condutividade perfeita na física clássica. Em 1986, descobriu-se que alguns materiais cupratos cerâmicos com estrutura de perovskita têm temperatura crítica superior a 35 K, cerca de −238 °C. Pouco depois, Chu Ching-wu constatou que a substituição do lantânio por ítrio, formando YBCO, elevava a temperatura crítica a 92 K, cerca de −181 °C. Isso permitia utilizar nitrogênio líquido como refrigerante. Uma temperatura de transição tão alta não pode ser explicada pela teoria dos supercondutores convencionais, e esses materiais passaram a ser chamados de supercondutores de alta temperatura. O nitrogênio líquido, disponível a baixo custo, entra em ebulição a 77 K, cerca de −196 °C. A existência de supercondutividade acima dessa temperatura tornou experimentos e aplicações menos difíceis do que aqueles que exigem temperaturas ainda mais baixas.