Ciência dos materiais

Como o Resfriamento por Pressão Quebrou o Recorde de Supercondutor

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An abstract 3D visualization of a crystalline superconductor lattice with two glowing blue electrons moving in a frictionless pair through a microscopic channel.

Em um desenvolvimento notável e positivo1 para a ciência dos materiais, pesquisadores da Universidade de Houston (UoH) quebraram um recorde de longa data no campo da supercondutividade. Em 19 de março de 2026, a equipe liderada pelos físicos Ching-Wu Chu e Liangzi Deng anunciou2 que havia alcançado supercondutividade a uma temperatura recorde de 151 K (-122°C) sob pressão ambiente. Essa conquista não é apenas um marco numérico; representa uma mudança fundamental na forma como os cientistas abordam o “Santo Graal” da física: a busca por resistência elétrica zero em temperatura ambiente e condições atmosféricas normais.

Ao utilizar uma técnica sofisticada conhecida como resfriamento por pressão — um processo semelhante ao usado na criação de diamantes artificiais — a equipe conseguiu “travar” estados eletrônicos de alta pressão que normalmente desaparecem no momento em que a pressão é liberada. Essa descoberta nos aproxima significativamente do progresso na supercondutividade necessário para desencadear uma nova revolução tecnológica, potencialmente transformando tudo, desde redes elétricas globais até a eficiência dos centros de dados modernos.

Definição: Resfriamento por Pressão

O resfriamento por pressão é uma técnica de estabilização onde um material é submetido a pressão extrema para melhorar suas propriedades e então rapidamente resfriado antes que a pressão seja removida. Isso “congela” os átomos do material em uma disposição de alto desempenho, permitindo que ele retenha características superiores — como a supercondutividade — mesmo após retornar à pressão ambiente normal.

Para entender por que isso importa, observe o contexto histórico do material usado: um cuprato à base de mercúrio conhecido como Hg1223. Desde 1993, esse material detém o recorde de pressão ambiente de 133 K (-140°C). A capacidade da equipe de Houston de elevar esse teto em 18 Kelvin demonstra que os limites dos materiais conhecidos ainda não foram alcançados. Essa abordagem não convencional reflete outras descobertas recentes, como a pesquisa de grafeno de ângulo mágico do MIT, que também manipula estruturas atômicas para induzir estados de resistência zero onde antes pareciam impossíveis.

A Mecânica da Resistência Zero e da Pressão Ambiente

A supercondutividade depende da formação de pares de elétrons frágeis que podem se mover através de uma rede sem colidir com átomos, o que gera calor e perda de energia. Normalmente, calor ou “vibrações” quebram esses pares. Embora a aplicação de pressão massiva possa comprimir os átomos mais próximos para fortalecer esses pares, o estado quase sempre se perde no momento em que a pressão é removida. O sucesso da UoH em manter essas propriedades sob pressão ambiente elimina uma das maiores barreiras à comercialização: a necessidade de células de bigorna de diamante massivas e caras para manter o material funcional.

Esse desenvolvimento ocorre em um momento em que a comunidade científica está explorando uma vasta gama de supercondutores “não convencionais”. Enquanto o mundo foi brevemente cativado pelas alegações do supercondutor LK-99, a pesquisa atual sobre Hg1223 oferece um caminho repetível e revisado por pares. Além disso, a descoberta de novos mecanismos, como a supercondutividade em camada dupla torcida de WSe2, sugere que estamos entrando em uma era onde os materiais podem ser projetados com precisão para ambientes eletrônicos específicos.

A Mudança Rumo a Sistemas Práticos

A transição para operação sob pressão ambiente é um divisor de águas para P&D industrial. Quando um material é estável sob condições normais, ele pode ser estudado e fabricado usando ferramentas laboratoriais padrão, em vez de equipamentos especializados de alta pressão. Essa aceleração do ciclo de feedback entre descoberta e aplicação é essencial para criar a próxima geração de hardware energeticamente eficiente. Estamos vendo uma tendência paralela na busca por supercondutores de alta temperatura sem cobre, onde o objetivo é encontrar materiais mais abundantes e mais fáceis de processar que não exigem ambientes extremos.

Crônica de um Marco Supercondutor: Cronologia Recente

Início de 2026

A equipe da UoH começa a experimentar com Hg1223, focando na hipótese de que estruturas eletrônicas induzidas por pressão podem ser “quenchadas” em um estado metaestável à pressão ambiente.

Fevereiro de 2026

Os testes iniciais usando resfriamento com nitrogênio líquido combinado com resfriamento por pressão mostraram resultados promissores, indicando que a temperatura de transição (Tc) permanece elevada mesmo após a descompressão.

12 de março de 2026

Os pesquisadores confirmam uma temperatura de transição recorde de 151 K (-122°C) sob pressão ambiente. Isso efetivamente fecha a lacuna em direção à temperatura ambiente em mais 18 graus, deixando um alvo restante de aproximadamente 140°C para operação em temperatura verdadeiramente ambiente.

19 de março de 2026

Os achados são publicados, detalhando a sequência de resfriamento por pressão como um caminho viável para estabilizar fases de alto Tc em cupratos e outros óxidos complexos.

Impacto na Computação Quântica e Energia

As implicações para o setor de tecnologia são potencialmente profundas. No mundo da computação quântica, a busca por qubits estáveis frequentemente leva a materiais exóticos como o supercondutor triplo Nbre, que pode lidar com campos magnéticos de forma mais robusta. À medida que a supercondutividade avança para temperaturas mais altas e pressões mais baixas, os sistemas de refrigeração necessários para processadores quânticos — atualmente refrigeradores de diluição massivos e de vários milhões de dólares — poderiam ser drasticamente simplificados.

Além da computação, o setor de energia tem a maior a ganhar. Aproximadamente 5% a 10% de toda a eletricidade gerada é perdida como calor durante a transmissão por fios de cobre. Cabos supercondutores operando a -122°C, embora ainda necessitem de refrigeração, são muito mais eficientes e fáceis de manter do que aqueles que exigem temperaturas próximas ao zero absoluto. Essa descoberta fornece um roteiro para “super-redes” capazes de transportar enormes quantidades de energia renovável através de continentes com praticamente zero perda.

Comparação de Desempenho da Supercondutividade

Material/Método Temperatura de Transição (Tc) Requisito de Pressão
Hg1223 Tradicional (1993) 133 K (-140°C) Pressão Ambiente
Hg1223 de Houston (2026) 151 K (-122°C) Pressão Ambiente
Hidretos Dependentes de Pressão ~250 K (-23°C) Extrema (>1.5M Atmosferas)
Meta de Temperatura Ambiente ~293 K (+20°C) Pressão Ambiente

O Potencial de Investimento da Supercondutividade

Para os investidores, o mercado de supercondutividade representa uma oportunidade clássica de “fronteira”. Embora ainda estejamos a 140 graus de um mundo de eletrônicos em temperatura ambiente, a transição para pressão ambiente é o sinal definitivo de que a tecnologia está saindo da teoria pura e entrando na engenharia aplicada. Empresas envolvidas em refrigeração avançada, cerâmicas especializadas e ressonância magnética (MRI) são as beneficiárias de primeira ordem dessas temperaturas recordes.

O valor real, porém, reside nas empresas que podem patentear e escalar com sucesso técnicas de estabilização como o resfriamento por pressão. À medida que esses materiais se tornam mais robustos, esperamos ver um aumento em “Supercondutor-como-Serviço” para centros de dados de IA, que atualmente lutam com enorme produção de calor e consumo de energia. Investidores focados em estratégia estão cada vez mais olhando para o setor de ciência dos materiais como o próximo gargalo importante para a revolução da IA. Se um computador puder operar com resistência zero, a energia por cálculo diminui em ordens de magnitude, fazendo o hardware atual parecer com locomotivas a vapor em comparação.

Em última análise, o trabalho da UoH prova que não precisamos necessariamente de materiais “milagrosos” novos para avançar; muitas vezes podemos desbloquear o potencial oculto dos existentes através de engenharia inteligente. À medida que a lacuna para a temperatura ambiente continua a diminuir, a linha entre “ficção científica” e “realidade industrial” está se tornando cada vez mais tênue.

Destaque: American Superconductor (AMSC)

A AMSC avançou além da fase de “P&D” e está atualmente implantando seu fio proprietário Amperium — um material HTS de segunda geração — em aplicações reais de rede e marítimas. Seu trabalho é particularmente relevante para o aumento dos data centers, já que as cargas de trabalho de IA exigem densidade de energia sem precedentes, e a infraestrutura tradicional baseada em cobre está atingindo um limite físico. Os cabos supercondutores da AMSC podem transportar até 10 vezes a energia dos cabos convencionais no mesmo espaço físico, oferecendo uma solução para o “gargalo de energia” que atualmente afeta o setor de tecnologia.

AMSC Gráfico de preços

Além disso, a empresa garantiu contratos significativos com a Marinha dos EUA para sistemas de proteção de navios e é um ator chave em projetos de resiliência de redes. Para os investidores, a AMSC representa um “pure-play” na transição de marcos cultivados em laboratório para implantação em escala industrial. À medida que descobertas como a técnica de resfriamento por pressão avançam para a linha de montagem, empresas como a AMSC são as candidatas mais prováveis a integrar essas fases estabilizadas de alta temperatura na próxima geração de redes de energia neutras em carbono e hardware militar hiper‑eficiente.

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Referência:

1. Chu, C. W., & Deng, L. (2026). Conquista da supercondutividade de alta temperatura recorde em HgBa2Ca2Cu3O8+δ sob pressão ambiente via resfriamento por pressão. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.25361781232. University of Houston. (2026, 10 de março). Físicos alcançam supercondutividade de alta temperatura recorde sob pressão ambiente. Retrieved from https://www.uh.edu/news-events/stories/2026/march/03102026-ambient-pressure-superconductivity-record.php

Daniel é um forte defensor do potencial da blockchain para disruptar a finança tradicional. Ele tem uma paixão profunda por tecnologia e está sempre explorando as últimas inovações e dispositivos.