LK-99, o inovador supercondutor de temperatura ambiente e pressão ambiente criado por físicos sul-coreanos, tem o potencial de revolucionar as indústrias de eletricidade e eletrônica, permitindo a transmissão de eletricidade sem resistência, levando a uma eficiência e avanços tecnológicos sem precedentes. O supercondutor de temperatura ambiente e pressão ambiente é um dos materiais mais procurados pela ciência. Uma descoberta que permite que a eletricidade seja transmitida sem resistência pode transformar as indústrias de eletricidade e eletrônica, aumentando a eficiência e a tecnologia.
A supercondutividade deve ser entendida antes de entender os supercondutores de temperatura ambiente e pressão ambiente. Os elétrons encontram átomos em um material condutor típico, causando resistência, dissipação de calor e perda de energia. A supercondutividade é fascinante. Os elétrons se emparelham e se movem livremente através do material próximo ao zero absoluto, conduzindo eletricidade sem perdas. Esta baixa resistência permite uma transmissão de energia quase perfeita.
Anteriormente, os supercondutores eram limitados a indústrias especializadas devido às suas temperaturas ultrafrias. No final dos anos 1980, “Temperatura alta” foram descobertos supercondutores que poderiam operar em temperaturas de nitrogênio líquido. No entanto, esses supercondutores de alta temperatura eram muito frágeis para serem usados.
LK-99: O primeiro supercondutor à temperatura ambiente revelado pela equipe coreana
A busca por um material que possa se tornar supercondutor à temperatura normal e à pressão atmosférica normal tem sido o santo graal da supercondutividade. A recente afirmação da seleção coreana o fato de terem desenvolvido o primeiro supercondutor operando em temperatura ambiente e pressão atmosférica oferece oportunidades anteriormente inimagináveis para tecnologia e ciência.
A equipe de pesquisa da Coréia do Sul apresentou o LK-99, uma substância inovadora criada por meio de uma reação de estado sólido entre fosfeto de cobre (Cu3P) e lanarquita (Pb2SO5). Devido à sua estrutura especial de apatita de chumbo modificada, o LK-99 pode preservar e exibir supercondutividade à temperatura ambiente e à pressão atmosférica. Vale ressaltar que a supercondutividade do LK-99 é gerada por uma minúscula distorção estrutural provocada por uma pequena contração de volume provocada pela substituição de íons Cu2+ por íons Pb2+ na rede isolante de Pb(2)-fosfato. A interface da coluna cilíndrica do LK-99 desenvolve poços quânticos supercondutores (SQWs) como resultado dessa distorção estrutural.
Os pesquisadores ilustraram várias propriedades supercondutoras no LK-99 em seus artigos pré-impressos. De acordo com um estudo, a temperatura crítica (Tc) do LK-99 é maior do que 400 K (127°C), indicando que pode atingir a supercondutividade à temperatura ambiente. Mais evidências de supercondutividade foram fornecidas pelas observações da equipe de uma diminuição substancial na resistividade elétrica em torno de 378 mil (220°C) e uma resistência próxima de zero em torno de 333 K (140°C). O efeito Meissner, um sinal de supercondutividade, também foi demonstrado pelos pesquisadores quando o LK-99 exibiu levitação quando colocado em um ímã.
Cientistas entusiasmados e alarmados do LK-99
Supercondutores operando em pressão ambiente e em temperatura ambiente foram anunciados, criando grande entusiasmo. Esses materiais têm uma ampla gama de usos possíveis e podem introduzir melhorias revolucionárias em muitos setores.
Algumas das opções incluem:
- Baterias que são muito mais eficazes.
- Computadores atômicos.
- Manter as fontes de energia renováveis em armazenamento.
- Veículos para ar, mar e terra ganham potência e alcance.
- Trens magnéticos incrivelmente rápidos.
- Melhor eficiência na distribuição de energia.
Vamos olhar mais de perto. Devemos nós?
Baterias que são muito mais eficazes
O supercondutor de temperatura ambiente LK99 tem o potencial de transformar a tecnologia de baterias. Sua aplicação em baterias pode resultar em baterias com capacidade de armazenamento de energia muito melhor e períodos de carregamento mais rápidos para uma variedade de gadgets, incluindo veículos elétricos, computadores e smartphones. Isso melhoraria o uso diário, fornecendo fontes de energia mais confiáveis e duradouras.
computadores atômicos
A criação do LK99 pode representar um avanço significativo na computação quântica. Os frágeis estados quânticos necessários para realizar cálculos complicados devem ser criados e mantidos, e isso só é possível com materiais supercondutores. Se o LK99 for mostrado como um supercondutor de temperatura ambiente viável, ele pode abrir a porta para computadores quânticos mais amplamente disponíveis e úteis, permitindo um processamento de dados mais rápido e potente para uma variedade de negócios.
Manter as fontes de energia renováveis armazenadas
Fontes de energia renováveis, incluindo sol e vento, freqüentemente fornecem energia esporadicamente. Devido ao potencial do LK99 como um supercondutor de temperatura ambiente, o excesso de energia pode ser armazenado de forma eficaz durante os períodos de alta produção. Seria, portanto, possível liberar essa energia armazenada durante períodos de baixa produção de energia, mantendo um fornecimento estável e contínuo de energia renovável e tornando mais fácil contar com fontes de energia limpa para as demandas diárias de energia.
Veículos para ar, mar e terra ganham potência e alcance
O transporte pode se desenvolver significativamente com o uso do LK99 em motores elétricos e sistemas de propulsão. O desempenho e a eficiência energética dos veículos elétricos (EV), aeronaves, navios e trens podem ser aumentados. Com o LK99, os EVs poderiam ser capazes de carregar mais rapidamente e com alcances mais longos, o que os tornaria mais úteis para viagens diárias e reduziriam as emissões de carbono.
Trens magnéticos incrivelmente rápidos
Com LK99, levitação magnética (maglev) os trens, que atualmente viajam a velocidades notáveis, podem dar ainda mais passos. O supercondutor pode possibilitar que os trens maglev viajem em velocidades mais rápidas e melhore o transporte diário de passageiros em áreas metropolitanas, minimizando a perda de energia durante a propulsão.
Melhor eficiência na distribuição de energia
O uso de LK99 em redes de transmissão de energia elétrica pode reduzir drasticamente as perdas de energia durante a distribuição de longa distância. Infraestrutura de energia mais estável e contas de eletricidade mais baixas como resultado dessa eficiência aprimorada beneficiariam residências e empresas que usam eletricidade diariamente.
É fundamental ressaltar que os campos de aplicação citados são totalmente especulativos e ainda não receberam a aprovação da comunidade científica. Um supercondutor de temperatura ambiente semelhante ao LK99 ainda não foi conceituado ou realizado, e seu potencial, bem como suas aplicações práticas, ainda são desconhecidos.
No entanto, o cinismo também pode ser encontrado na euforia. Muitas alegações de supercondutores de temperatura ambiente foram feitas anteriormente sobre o assunto da supercondutividade, mas sempre ficaram aquém de um exame minucioso. A comunidade científica ainda está hesitante e incentiva a verificação adicional dos resultados da equipe coreana. Para provar a validade de suas descobertas, estudos revisados por pares e replicação independente de resultados são importantes.
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Crédito da imagem em destaque: Hal Gatewood/Unsplash.
Source: Descoberta revolucionária: supercondutor LK-99 descoberto à pressão ambiente
