Um novo estudo da Universidade de Chicago e da Universidade de Shanxi descobriu uma maneira de simular a supercondutividade usando luz laser. A supercondutividade ocorre quando duas folhas de grafeno são ligeiramente torcidas à medida que são colocadas juntas. Sua nova técnica poderia ser usada para compreender melhor o comportamento dos materiais e poderia potencialmente abrir caminho para futuras tecnologias quânticas ou eletrônicas. Resultados relevantes de pesquisas foram publicados recentemente na revista Nature.

Há quatro anos, investigadores do MIT fizeram uma descoberta surpreendente: se folhas regulares de átomos de carbono forem torcidas à medida que são empilhadas, podem ser transformadas em supercondutores. Materiais raros como os “supercondutores” têm a capacidade única de transmitir energia perfeitamente. Os supercondutores também são a base da ressonância magnética atual, de modo que cientistas e engenheiros podem encontrar muitos usos para eles. No entanto, eles apresentam diversas desvantagens, como a necessidade de resfriamento abaixo do zero absoluto para funcionar corretamente. Os pesquisadores acreditam que, se compreenderem completamente a física e os efeitos, poderão desenvolver novos supercondutores e abrir diversas possibilidades tecnológicas. O laboratório de Chin e o grupo de pesquisa da Universidade de Shanxi já inventaram maneiras de replicar materiais quânticos complexos usando átomos resfriados e lasers para torná-los mais fáceis de analisar. Enquanto isso, eles esperam fazer o mesmo com um sistema de bicamada torcida. Assim, a equipe de pesquisa e cientistas da Universidade de Shanxi desenvolveram um novo método para “simular” essas redes torcidas. Depois de resfriar os átomos, eles usaram um laser para organizar os átomos de rubídio em duas redes, empilhadas uma sobre a outra. Os cientistas então usaram microondas para facilitar a interação entre as duas redes. Acontece que os dois funcionam bem juntos. As partículas podem se mover através do material sem serem desaceleradas pelo atrito, graças a um fenômeno conhecido como “superfluidez”, que é semelhante à supercondutividade. A capacidade do sistema de alterar a orientação de torção de duas redes permitiu aos pesquisadores detectar um novo tipo de superfluido nos átomos. Os pesquisadores descobriram que poderiam ajustar a força da interação das duas redes variando a intensidade das microondas, e poderiam girar as duas redes com um laser sem muito esforço – tornando-o um sistema extremamente flexível. Por exemplo, se um pesquisador quiser explorar além de duas, três ou até quatro camadas, a configuração descrita acima facilita isso. Cada vez que alguém descobre um novo supercondutor, o mundo da física olha para cima com admiração. Mas desta vez o resultado é particularmente interessante porque se baseia num material tão simples e comum como o grafeno.