Supercondutores e carbono Diamente
Primeiramente, para entendermos a condutividade elétrica no carbono diamante temos que definir o conceito de alotropia. Alotropia é a capacidade de um composto formar duas ou mais substâncias simples diferentes, tratando-se do carbono observamos três formas alotrópicas: o grafite (mais abundante), o diamante (o mais duo material de ocorrência natural conhecido) e o fulereno (obtidos sinteticamente em 1985).Essas substâncias possuem caracteríscas completamente antagônicas, mas as duas têm em comum a mesma composição química expressa pela fórmula Cn, sendo n um número muito grande e indeterminado. Em relação a condutividade elétrica, o diamante apresenta baixíssima, em contrapartida, no grafite temos condutividade elevada ao ponto do mesmo ser utilizado em eletrodos no processo de eletrólise. A explicação pra isso reside nas estruturas das ditas substâncias.
No grafite, os átomos de carbono se organizam em folhas atraídas entre si por forças de Van der Walls (de baixa intensidade) com hibridação sp2, onde cada carbono se liga a outros 3 átomos de carbono. O terceiro orbital pz não hibridizado forma ligações pi deslocalizadas por todo o anel, tendo um transportador de carga livre, podemos explicar a condutividade do grafite. Como vemos na figura a seguir:
Já no diamante, observamos uma estrutura diferente. Nesse caso, os átomos de carbono possuem hibridação sp3, estando cada um ligado a outros 4 átomos de carbono, e com todos seus elétrons emparelhados, sendo assim, não há mobilidade eletrônica e, portanto, não há condução elétrica.
Supercondutores
“Um supercondutor é um elemento, uma liga inter-metálica, ou composto que conduza eletricidade sem resistência abaixo de certa temperatura. Resistência é indesejável pois causa perda da energia que flui pelo material uma vez em movimento, uma corrente elétrica fluirá para sempre em um loop fechado de um material supercondutor- fazendo-a a coisa mais próxima a um movimento perpétuo na natureza.