MIT descobre avanço quântico que pode mudar a forma como pensamos sobre tecnologia de energia limpa
Os supercondutores são o sonho de uma energia mais limpa, mas a maioria só funciona em condições de congelamento. Cientistas do MIT detectaram agora um sinal estranho no grafeno torcido.
A tecnologia quântica é frequentemente discutida como se fosse algo saído de um filme de ficção científica, mas a ideia básica é mais simples do que você imagina, especialmente quando se trata de semicondutores.
Se a eletricidade puder fluir sem resistência, menos energia será desperdiçada na forma de calor. É isso que entusiasma as pessoas em relação às tecnologias de energia limpa, embora a realidade atual esteja longe de ser prática.
O problema é que a maioria dos supercondutores só se comporta dessa maneira quando mantida a temperaturas extremamente baixas, sendo ótimos para dispositivos como aparelhos de ressonância magnética e aceleradores de partículas, mas não para serem simplesmente conectados à rede elétrica e esquecidos. É por isso que, naturalmente, os pesquisadores começaram a procurar materiais que apresentem supercondutividade de maneiras mais inusitadas, na esperança de que um dia funcionem em temperaturas mais altas.
É aí que entra a mais recente descoberta quântica do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT). E embora não pretenda resolver o problema, a pesquisa pode conter uma pista de como a supercondutividade pode funcionar quando as regras usuais são invertidas.
Uma curva em forma de V pode ser a razão
O relatório apresenta resultados que mostram como a equipe do MIT tem trabalhado em um material chamado grafeno trilaminar com torção em ângulo mágico. Composto por três folhas de grafeno com a espessura de um átomo, o grafeno é empilhado com uma torção muito precisa que altera o comportamento dos elétrons. Como resultado, ele pode desencadear todos os tipos de estados quânticos incomuns.
Já se suspeitava que essa pilha de grafeno pudesse ser um supercondutor não convencional, mas provar isso corretamente é difícil. A principal conquista do MIT é uma medição precisa do gap supercondutor, que é essencialmente uma impressão digital do estado supercondutor e de como os pares de elétrons são mantidos unidos.
E a marca que eles viram era estranha. Em vez do formato mais suave observado em supercondutores convencionais, a lacuna apareceu como uma curva acentuada em forma de V.
“Existem muitos mecanismos diferentes que podem levar à supercondutividade em materiais”, disse Shuwen Sun, estudante de pós-graduação do MIT e coautor do estudo. “A lacuna supercondutora nos dá uma pista sobre que tipo de mecanismo pode levar a coisas como supercondutores à temperatura ambiente, que eventualmente beneficiarão a sociedade humana”, disse ele.
Para obter esse resultado, a equipe construiu uma plataforma que combina espectroscopia de tunelamento por varredura com medições de transporte elétrico, para que pudessem correlacionar diretamente a “lacuna” com o momento em que o material realmente atingiu resistência zero.
Por que isso é importante para a energia?
Em supercondutores convencionais, os elétrons se emparelham devido a pequenas vibrações na rede atômica. Nesse sistema de grafeno, o MIT afirma que as evidências apontam para algo diferente, onde os próprios elétrons realizam o trabalho pesado por meio de fortes interações.
"Nesse sistema de grafeno com ângulo mágico, existem teorias que explicam que o emparelhamento provavelmente surge de fortes interações eletrônicas, e não de vibrações da rede", disse Jeong Min Park, coautor do estudo.
Segundo o MIT, esta descoberta é fundamental porque sugere um caminho diferente para a supercondutividade, o que é importante para o desenvolvimento a longo prazo de eletrônicos com menores perdas e sistemas de energia mais eficientes. Também é útil para a tecnologia quântica, onde o controle de fases eletrônicas incomuns é crucial.
“Uma boa compreensão de um supercondutor não convencional pode impulsionar nossa compreensão dos demais”, disse Pablo Jarillo-Herrero, coautor do artigo. “Esse conhecimento pode orientar o projeto de supercondutores que operam em temperatura ambiente, por exemplo, o que é uma espécie de Santo Graal em toda a área”, disse.
Referência da notícia
Experimental evidence for nodal superconducting gap in moiré graphene. 06 de novembro, 2025. Park, et al.