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FÍSICA
A revolução dos supercondutores
TARSO PAULO RODRIGUES
ESPECIAL PARA A FOLHA
Toda usina hidrelétrica, como
Itaipu, por exemplo, desperdiça, sob forma de calor, até 20% da
energia produzida. No trajeto entre a usina e o consumidor, ocorre
uma dissipação da energia elétrica devido à resistência elétrica dos
fios metálicos que conduzem eletricidade. Verifica-se experimentalmente que a resistência elétrica
(R) de fios e barras é diretamente
proporcional ao comprimento
(L) desses condutores e inversamente proporcional à área de sua
secção transversal (A).
A resistência elétrica é calculada
por: R = .L/A, em que a resistividade () é característica do
material de que são feitos esses
condutores e expressa a maior ou
a menor fluidez com que a corrente elétrica atravessa determinado material. Para a maioria dos
metais, a resistividade aumenta
com a temperatura, mas, quando
a temperatura é reduzida e se
aproxima do zero absoluto (zero
kelvin = - 273C), ocorre um caso
particularmente importante.
Em 1911, o físico holandês Heike
Onnes, um dos pioneiros no desenvolvimento de técnicas para o
resfriamento de materiais, pesquisou a resistividade elétrica do
mercúrio e percebeu que esse material perdia a sua resistência elétrica de forma completa e abrupta
ao ser resfriado abaixo de 4K
(-269C). Ele denominou "supercondutividade" esse estado de resistência zero. Para produzir tal
efeito, o material deve ser resfriado abaixo de uma determinada
temperatura, característica de cada material, e, quanto mais baixa
é essa temperatura, maior é o custo de sua refrigeração.
Desde 1986, têm sido descobertas cerâmicas feitas com óxidos de
certos elementos, como bário,
lantânio, ítrio, cobre e outros, que
se tornaram supercondutoras a
temperaturas bem mais altas
(-143C), um resultado animador
para a viabilidade econômica da
supercondução.
Outra característica notável de
um supercondutor é a impermeabilidade magnética, ou seja, ele é
capaz de repelir um campo magnético externo e consegue fazer,
por exemplo, com que um ímã
permanente "levite" sobre a sua
superfície. Esse fato permite conceber o seu uso para suspender
trens que poderão desenvolver altíssimas velocidades, flutuando
sobre trilhos magnetizados.
O russo Alexei Abrikosov, um
dos três vencedores do Prêmio
Nobel deste ano, que lhe foi concedido por sua contribuição inovadora à teoria dos supercondutores, disse que as aplicações futuras desses materiais serão tão extraordinárias que todo o estilo de
vida e os equipamentos que usamos irão mudar por completo.
Tarso Paulo Rodrigues é professor e
coordenador de física do Colégio Augusto Laranja
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