IBM comemora 25º aniversário da superconductividade de alta temperatura
Uma equipe de cientistas da IBM, constituída por J. Georg Bednorz e K. Alex Müller, descobriram o primeiro supercondutor em alta temperatura através de um material cerâmico inovador.
Há 25 anos os cientistas da IBM, J. Georg Bednorz e K. Alex Müller, alteraram o panorama da Física quando observaram a supercondutividade num material oxidado a uma temperatura 50% mais elevada (-238 ºC) da que era conhecida. Esta descoberta abriu um novo capítulo na Física e valeu-lhes o Prêmio Nobel da Física em 1987.
Esta descoberta notável, de um grupo improvável de materiais que anteriormente não tinha sido considerado, levou a que inúmeros cientistas trabalhassem em novas e fascinantes aplicações de medição em tecnologia, eletrotecnologia e microeletrônica.
A supercondutividade foi descoberta em 1911 por Heike Kamerlingh Onnes, físico alemão, e é até hoje um dos fenômenos mais marcantes da Física. Surge quando alguns metais, como estanho ou chumbo, são arrefecidos a uma temperatura de -273.15 ºC. Comparativamente, a temperatura mais baixa alguma vez registrada no Planeta foi -85 ºC.
Neste processo, uma corrente elétrica percorre o material, sem resistência – assim, nenhuma energia é perdida pela forma de calor. Na hora, os cientistas já especulavam sobre a sua utilização na transmissão de eletricidade, que ainda estava a muitas décadas de o ser fora do ambiente de laboratório.
Um teste vital para detectar a supercondutividade nos materiais é o efeito de Meissner. Ao realizar os testes, os cientistas arrefecem o material num pequeno campo magnético abaixo do seu estado supercondutor e observam a forma como os limites desse campo são expelidos.
O resultado é a levitação de um pequeno ímã permanente acima do supercondutor. Durante várias décadas, este fenômeno tem sido estudado e testado no desenvolvimento de trens levitantes, energeticamente eficientes.
Aplicações atuais:
A descoberta da supercondutividade a alta temperatura é atualmente aplicada e testada em vários cenários, mas estamos ainda a vários anos de uma adoção mais alargada:
- Cabos elétricos energicamente eficientes que usem fio supercondutor de alta temperatura (HTS) do Supercondutor Americano começam a ser usados por todo o mundo, para poupar energia. Em 2008, o primeiro e mais longo cabo HTS foi instalado em Long Island, Nova Iorque e atualmente transmite até 574 MW de eletricidade – o suficiente para abastecer 300 mil casas. No Sudoeste dos Estados Unidos da América, o Projeto Três Amigas está decorrendo com o objetivo de interligar três redes elétricas americanas e criar o primeiro concentrador de mercado de energia renovável. Além disto, a maior encomenda mundial, até à data, de cabos HTS foi recentemente feita pela LS Cable na Coreia do Sul.
- Os scanners de Ressonância Magnética (MRI), que podem ser encontrados em muito hospitais de todo o mundo, usam pequenas bobinas magnéticas supercondutoras para criar um campo magnético rotativo, que depois cria imagens detalhadas do corpo humano. Os produtores estão estudando a forma como os STS podem ser usados para criar uma nova geração de scanners de MRI mais eficientes.
- Os trens Magneticamente Levitantes (Maglev), atualmente em testes na Ásia, usam imãs que levitam o trem acima dos trilhos de aço, tornando-os mais energeticamente eficientes e rápidos. Testes iniciais dos trens Maglev no Japão registraram velocidades de 581 km/h.
- Na indústria de processamento de metal, grandes máquinas usam a eletricidade para aquecer metais até 1100 ºC, amolecendo-os antes do processamento. Através de HTS, a empresa americana Bültmann, em cooperação com a Zenergy Power, desenvolveu uma máquina magnética 80% eficiente, poupando o equivalente a 800 barris de óleo por ano.
- Na Suíça, os engenheiros do Large Hadron Collider na CERN, a Organização Europeia para a Investigação Nuclear, conceberam ligas especializadas que usam cabos HTS para ligar eletromagnetes à sua fonte de energia. Isto ajuda os cientistas a manobrar triliões de prótons, que viajam quase à velocidade da luz, em redor do collider de 27km.
A descoberta da supercondutividade a alta temperatura é um dos cem marcos de topo da IBM e coincide com a celebração do Centenário da empresa (www.ibm100.com). Para assinalar o centenário, a IBM destaca o seu papel na transformação dos negócios, ciência e sociedade, enquanto prevê avanços para o próximo século.
Para mais informações: www.ibm.com/ibm100/us/en/icons e www.nobelprize.org
Fonte: www.elektorbrasil.com.br.
Há 25 anos os cientistas da IBM, J. Georg Bednorz e K. Alex Müller, alteraram o panorama da Física quando observaram a supercondutividade num material oxidado a uma temperatura 50% mais elevada (-238 ºC) da que era conhecida. Esta descoberta abriu um novo capítulo na Física e valeu-lhes o Prêmio Nobel da Física em 1987.
Esta descoberta notável, de um grupo improvável de materiais que anteriormente não tinha sido considerado, levou a que inúmeros cientistas trabalhassem em novas e fascinantes aplicações de medição em tecnologia, eletrotecnologia e microeletrônica.
A supercondutividade foi descoberta em 1911 por Heike Kamerlingh Onnes, físico alemão, e é até hoje um dos fenômenos mais marcantes da Física. Surge quando alguns metais, como estanho ou chumbo, são arrefecidos a uma temperatura de -273.15 ºC. Comparativamente, a temperatura mais baixa alguma vez registrada no Planeta foi -85 ºC.
Neste processo, uma corrente elétrica percorre o material, sem resistência – assim, nenhuma energia é perdida pela forma de calor. Na hora, os cientistas já especulavam sobre a sua utilização na transmissão de eletricidade, que ainda estava a muitas décadas de o ser fora do ambiente de laboratório.
Um teste vital para detectar a supercondutividade nos materiais é o efeito de Meissner. Ao realizar os testes, os cientistas arrefecem o material num pequeno campo magnético abaixo do seu estado supercondutor e observam a forma como os limites desse campo são expelidos.
O resultado é a levitação de um pequeno ímã permanente acima do supercondutor. Durante várias décadas, este fenômeno tem sido estudado e testado no desenvolvimento de trens levitantes, energeticamente eficientes.
Aplicações atuais:
A descoberta da supercondutividade a alta temperatura é atualmente aplicada e testada em vários cenários, mas estamos ainda a vários anos de uma adoção mais alargada:
- Cabos elétricos energicamente eficientes que usem fio supercondutor de alta temperatura (HTS) do Supercondutor Americano começam a ser usados por todo o mundo, para poupar energia. Em 2008, o primeiro e mais longo cabo HTS foi instalado em Long Island, Nova Iorque e atualmente transmite até 574 MW de eletricidade – o suficiente para abastecer 300 mil casas. No Sudoeste dos Estados Unidos da América, o Projeto Três Amigas está decorrendo com o objetivo de interligar três redes elétricas americanas e criar o primeiro concentrador de mercado de energia renovável. Além disto, a maior encomenda mundial, até à data, de cabos HTS foi recentemente feita pela LS Cable na Coreia do Sul.
- Os scanners de Ressonância Magnética (MRI), que podem ser encontrados em muito hospitais de todo o mundo, usam pequenas bobinas magnéticas supercondutoras para criar um campo magnético rotativo, que depois cria imagens detalhadas do corpo humano. Os produtores estão estudando a forma como os STS podem ser usados para criar uma nova geração de scanners de MRI mais eficientes.
- Os trens Magneticamente Levitantes (Maglev), atualmente em testes na Ásia, usam imãs que levitam o trem acima dos trilhos de aço, tornando-os mais energeticamente eficientes e rápidos. Testes iniciais dos trens Maglev no Japão registraram velocidades de 581 km/h.
- Na indústria de processamento de metal, grandes máquinas usam a eletricidade para aquecer metais até 1100 ºC, amolecendo-os antes do processamento. Através de HTS, a empresa americana Bültmann, em cooperação com a Zenergy Power, desenvolveu uma máquina magnética 80% eficiente, poupando o equivalente a 800 barris de óleo por ano.
- Na Suíça, os engenheiros do Large Hadron Collider na CERN, a Organização Europeia para a Investigação Nuclear, conceberam ligas especializadas que usam cabos HTS para ligar eletromagnetes à sua fonte de energia. Isto ajuda os cientistas a manobrar triliões de prótons, que viajam quase à velocidade da luz, em redor do collider de 27km.
A descoberta da supercondutividade a alta temperatura é um dos cem marcos de topo da IBM e coincide com a celebração do Centenário da empresa (www.ibm100.com). Para assinalar o centenário, a IBM destaca o seu papel na transformação dos negócios, ciência e sociedade, enquanto prevê avanços para o próximo século.
Para mais informações: www.ibm.com/ibm100/us/en/icons e www.nobelprize.org
Fonte: www.elektorbrasil.com.br.
