Supercondutividade

O que é supercondutividade?

Supercondutividade é um fenômeno observado em diversos metais e materiais cerâmicos. Quando esses materiais são resfriados a temperaturas que vão do zero absoluto (0 graus Kelvin, -273°C) à temperatura do nitrogênio líquido (77 K, -196°C), não apresentam resistência elétrica. A temperatura na qual a resistência elétrica é igual a zero é chamada de temperatura crítica (Tc) e varia de acordo com o material. As temperaturas críticas são atingidas por meio do resfriamento do material com hélio ou nitrogênio líquidos. A tabela a seguir mostra as temperaturas críticas de diversos supercondutores: Material | Tipo | Tc(K) | Zinco | Metal | 0,88 | Alumínio | Metal | 1,19 | Estanho | Metal | 3,72 | Mercúrio | Metal | 4,15 | YBa2Cu3O7 | cerâmica | 90 | TlBaCaCuO | cerâmica | 125 |
Como esses materiais não possuem resistência elétrica, o que significa que os elétrons podem se deslocar livremente através deles, eles podem transmitir grandes quantidades de corrente elétrica por longos períodos sem perder energia na forma de calor. Foi comprovado que malhas de fios supercondutores podem transmitir correntes elétricas por centenas de anos sem nenhuma perda considerável. Essa propriedade tem implicações para a transmissão de energia elétrica, se as linhas de transmissão puderem ser feitas de cerâmicas supercondutoras, e para dispositivos de armazenamento de energia elétrica.
A demonstração clássica do efeito Meissner. Um disco supercondutivo na parte inferior, resfriado por nitrogênio líquido, causa a levitação do magneto acima. O magneto flutuante induz uma corrente e, portanto, um campo magnético no supercondutor, e os dois campos magnéticos se repelem para fazer levitar o magneto.
Outra propriedade de um supercondutor é que, assim que ocorre a transição do estado normal para o estado supercondutor, os campos magnéticos externos não podem penetrá-lo. Esse efeito é chamado de efeito Meissner e tem implicações para a fabricação de