Fazer a energia elétrica chegar ao seu ponto de destino sem perdas é o objetivo do desenvolvimento dos materiais supercondutores. Cientistas do Grupo de Vidros e Cerâmicas, da Faculdade de Engenharia da Unesp, Campus Ilha Solteira, deram um passo a mais nessa busca e desenvolveram uma fina película supercondutora chamada de filme. O material, feito de cerâmica, oferece resistência próxima a zero e pode ser utilizado em diversas áreas como a medicina e a eletrônica.
De acordo com o coordenador do grupo, o físico Cláudio Luiz Carvalho, para funcionar como um supercondutor, o filme precisa estar a 160°C negativos, porque em baixas temperaturas os elétrons estão mais organizados e podem se locomover livremente. “A essa temperatura as partículas não se chocam e caminham mais rapidamente”, afirma.
Um dos avanços que a pesquisa liderada por Carvalho traz em relação aos demais materiais supercondutores existentes é o tamanho do filme. “Como é muito pequeno, o filme pode ser utilizado em componentes eletrônicos e contribuir para o aumento da velocidade da transmissão de informações. Isso permite, por exemplo, a fabricação de computadores mais rápidos”, afirma.
O uso do filme na área médica também é promissor, segundo Carvalho. “Se produzidos com material supercondutor, os aparelhos de ressonância magnética poderão oferecer imagens muito mais nítidas”, afirma o pesquisador. Além disso, o material pode ajudar no desenvolvimento de dispositivos que mapeiam o cérebro com maior precisão. “Sabemos que o cérebro gera campos magnéticos muito difíceis de serem detectados e os aparelhos que podem ser desenvolvidos com o auxílio do filme supercondutor terão a capacidade detectar esses campos”, diz.
Outra inovação trazida pela pesquisa é o barateamento dos custos de produção. Segundo Carvalho, os materiais supercondutores mais conhecidos operam a 240°C negativos e precisam ser resfriados com gás hélio para atingir essa temperatura. Já o filme, que trabalha a -160°C, utiliza o nitrogênio, que é uma substância muito mais barata e é fabricada no Brasil, ao contrário do hélio.
Além do barateamento da substância utilizada como refrigerante, a equipe da Unesp desenvolveu o filme a partir de um novo processo de fabricação que reduz os custos de produção. Carvalho explica que para obter os elementos que compõem o filme, foi utilizado um processo químico seguido de um tratamento térmico adequado. “Por esse método, encontramos um meio eficiente e mais barato de obter as substâncias necessárias para a composição, ao contrário do processo utilizado antes, que era físico e necessitava de aparelhos caros para evaporar os elementos”, afirma o pesquisador.
Obstáculos
Como o filme supercondutor é feito de cerâmica, além de pouco maleável, ele se quebra facilmente. Porém a pesquisa continua para superar esses obstáculos. “Estamos contornando a situação e vamos desenvolver um filme mais maleável e que não se quebra facilmente”, diz Carvalho. Ele acredita que até o final do ano o grupo tenha uma versão final do produto que poderá ser comercializado para empresas e instituições. “Mas já estamos buscando parcerias e dispostos à integração com as indústrias, como acontece nos EUA”, diz.
Preservação de energia
O embate recente entre usineiros e governo traz à tona não só o problema do álcool como combustível, mas retoma a discussão da utilização das fontes de energia no Brasil. Evitar o desperdício de energia seria uma das formas de minimizar o problema da escassez de fontes energéticas. “Nesse ponto os supecondutores podem trazer benefícios importantes”, afirma Carvalho. O pesquisador relata que já existem nos EUA testes de rede de distribuição de eletricidade com supercondutores.
Segundo dados obtidos no site da Aneel (Agência Nacional de Energia Elétrica), a atual rede de distribuição no Brasil é composta basicamente por fios de cobre, um material que esquenta quando transporta eletricidade. Essa energia transformada em calor é desperdiçada e recebe o nome de perda técnica. A estimativa da perda técnica do fio de cobre é de 20%, já no filme supercondutor esse índice é próximo a zero.
Carvalho explica que o filme desenvolvido por sua equipe é voltado para equipamentos elétricos de pequeno porte, mas com o desenvolvimento e o barateamento das técnicas poderemos ter no futuro redes de distribuição de eletricidade com supercondutores. “Isso pode evitar o desperdício de muita energia”, afirma o pesquisador.