O que é o supercondutor LK-99? Todos estão falando sobre como isso poderia mudar o mundo, mas os especialistas dizem que ainda estamos longe disso.

O supercondutor LK-99 é um assunto muito comentado e pode ter impacto global, mas os especialistas afirmam que ainda não estamos próximos disso.

  • Cientistas sul-coreanos afirmam ter criado um supercondutor, LK-99, que funciona em temperatura ambiente.
  • Os especialistas estão céticos, mas se tal material existir, poderia impulsionar a produção e o armazenamento de energia.
  • Também poderia melhorar os chips usados em carros e eletrônicos de consumo, como celulares.

A eletricidade é ineficiente em comparação com o que poderia ser. Mas a eletricidade que percorre um supercondutor mal perde energia ao longo do caminho.

Os supercondutores atuais, no entanto, funcionam em ambientes especiais e caros – e se pudéssemos mudar isso?

Essa é a premissa por trás do LK-99, um possível material supercondutor que os cientistas da Coreia do Sul dizem ter desenvolvido, que tem dominado as manchetes e postagens nas redes sociais nas últimas semanas.

O material LK-99 é um composto formado por chumbo, oxigênio e fósforo, descrevem os cientistas em dois artigos pré-publicados que ainda não foram revisados por pares. Eles discutem como doparam o material com cobre, o que, especulam, pode ter distorcido a cadeia de átomos de chumbo, criando canais ao longo dos quais ocorre a supercondutividade, de acordo com a Science.

No entanto, muitos especialistas estão céticos em relação ao fato de o material realmente fazer o que os cientistas afirmam. Portanto, se o LK-99 é realmente uma descoberta revolucionária, ainda está por ser visto até que outros possam replicar seus resultados.

Nesse sentido, alguns especialistas estão tentando, mas esse Santo Graal tem escapado dos cientistas há muitos anos, então as perspectivas ainda estão distantes, disseram especialistas ao Insider.

Por que os supercondutores em temperatura ambiente são tão difíceis de obter

“O Santo Graal seria obter algo que fosse supercondutor em temperatura ambiente”, disse Leonard Kahn, chefe do Departamento de Física da Faculdade de Rhode Island.

O problema é que os cientistas estão jogando um jogo de adivinhação por enquanto, trocando materiais para tentar aumentar a temperatura crítica.

As máquinas de ressonância magnética contêm hélio líquido para resfriar seus ímãs.
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Elementos como tântalo e mercúrio têm capacidades supercondutoras, por exemplo, mas precisam ser resfriados a cerca de -450 graus Fahrenheit. Alguns compostos se tornam supercondutores em temperaturas mais altas e podem ser resfriados com nitrogênio líquido a cerca de -320 graus Fahrenheit.

No entanto, outros materiais se tornam supercondutores em temperaturas mais quentes, “mas você precisa tê-los sob pressões tão altas que eles são impraticáveis para qualquer aplicação”, disse Kahn.

O LK-99 não é a primeira afirmação desse tipo. Houve tentativas semelhantes no passado que parecem não ter dado certo. Um artigo sobre o assunto, publicado na revista científica Nature em 2020, foi posteriormente retratado.

Em última análise, alcançar um supercondutor em temperatura ambiente “exigiria avanços na compreensão dos princípios fundamentais por trás da supercondutividade, inventar novos materiais ou descobrir novas maneiras de aumentar a temperatura crítica”, disse Edwin Fohtung, professor associado em ciência e engenharia de materiais no Rensselaer Polytechnic Institute, ao Insider por e-mail.

Onde e como os supercondutores são usados atualmente

“Não é que não tenhamos supercondutores, mas só podemos fazê-los funcionar sob pressões extremamente altas e em temperaturas muito baixas”, disse Elif Akçalı, professora associada na Universidade da Flórida, que leciona engenharia industrial e de sistemas.

“Quando esse é o caso, você está investindo tanta energia para fazer isso funcionar”, disse Akçalı. “Do meu ponto de vista empresarial, está perdendo seu valor.”

Os supercondutores expulsam campos magnéticos e são diamagnéticos, um fenômeno conhecido como efeito Meissner. “Se você colocar um ímã perto dele, eles se opõem ao ímã, e assim os ímãs realmente flutuam sobre eles”, disse Kahn.

Atualmente, máquinas de ressonância magnética, computadores quânticos e trens de levitação magnética usam a supercondutividade. Resfriar um ímã de ressonância magnética requer cerca de 2.000 litros de hélio líquido, que é caro e em pouca oferta.

Substituir as linhas de transmissão de energia atuais por materiais supercondutores em temperatura ambiente as tornaria muito mais eficientes.
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Mas se os pesquisadores pudessem encontrar um supercondutor em temperatura ambiente, isso seria enorme para a energia, o transporte e muitas outras indústrias. Tome as estações de energia, por exemplo:

 “Se você tivesse fios supercondutores em vez dos fios regulares que eles estão usando, seria o equivalente a ter de 5% a 10% mais usinas de energia, e você não estaria colocando mais carbono na atmosfera”, disse Kahn. “As oportunidades para isso seriam tremendas, mas ainda não estamos lá.”

Qualquer uso revolucionário de supercondutores ainda levará tempo

Especialistas afirmam que ainda falta um tempo para ocorrer uma mudança radical no uso de supercondutores. No mínimo, vários laboratórios precisarão repetir e verificar o experimento para garantir que o LK-99, ou algo parecido, realmente funcione.

E mesmo que haja um material viável, as empresas terão que mudar a forma como produzem as coisas.

Pegue o caso dos chips, por exemplo. Ainda há uma questão sobre se esse tipo de material supercondutor pode ser incorporado com sucesso ao processo de fabricação de chips de uma maneira economicamente viável e não muito onerosa, disse Siddharth Joshi, professor assistente de ciência da computação e engenharia na Universidade de Notre Dame.

“Atualmente, não projetamos chips considerando que é possível ter supercondutores neles”, disse Joshi.

“O uso de supercondutores no design dos chips poderia levar a designs interessantes, mas a tecnologia teria que estar madura o suficiente para ser usada em chips”, disse ele.

Mas novamente, se isso funcionar, poderíamos produzir chips que exigem menos energia para funcionar, o que significa que eles podem fazer mais e ocupar menos espaço. Seus telefones e laptops, por exemplo, poderiam se tornar ainda mais compactos, disse Navid Asadi, professor de engenharia elétrica e de computação na Universidade da Flórida.

Chips de baixo consumo de energia também podem ajudar as máquinas a fazerem muito mais. Para tecnologias mais recentes, como veículos elétricos e autônomos, isso pode significar ajudá-los a navegar melhor nas questões que as máquinas encontram durante as viagens, disse Asadi.

“Devo manter o carro entre as linhas? Vou ultrapassar este carro? Devo frear? Devo ajustar minha velocidade? Essas são todas decisões tomadas constantemente nos chips, e eles precisam de energia”, disse ele. “Portanto, chips de baixo consumo de energia são uma área importante no design de chips.”

O potencial de os chips serem mais rápidos e eficientes graças aos supercondutores também significa que eles podem suportar grandes quantidades de potência de computação e energia necessárias para sustentar outros esforços de inteligência artificial, incluindo IA generativa, disse Dale Rogers, especialista em cadeia de suprimentos e professor na escola de negócios da Universidade Estadual do Arizona.

“Esse tipo de avanço com supercondutores, se for real, pode realmente permitir grandes avanços e capacidades de processamento em inteligência artificial”, disse ele.