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O que é eletroquímica?

Você sabe do que se trata a eletroquímica?

A eletroquímica está muito presente no nosso dia a dia, inclusive, se você está lendo este artigo, é porque a eletroquímica está em ação.

Ela é encontrada em pilhas e baterias, celulares, lanternas, calculadoras, computadores e muitos outros objetos do nosso cotidiano. Trata-se de um dos ramos da físico-química que estuda as relações existentes entre reações químicas e a corrente elétrica.

As reações estudadas na eletroquímica podem ser divididas em oxirredução (oxidação e redução), pilhas, baterias e a eletrólise. Lendo sobre cada uma dessas reações, você terá uma compreensão mais aplicada sobre o que é a eletroquímica. Vamos lá?

Reações da eletroquímica

Para entender melhor e observar a aplicação da eletroquímica no nosso dia a dia, confira abaixo como cada uma das reações estudadas por esse ramo da físico-química funciona. 

Reações de oxirredução

A oxirredução é um fenômeno químico. Nele, há a produção de energia elétrica a partir da ocorrência da oxidação e da redução de espécies químicas. Suas reações são caracterizadas pela perda e pelo ganho de elétrons:

  • Oxidação é a perda de elétrons. É provocada pelo elemento chamado de agente oxidante.
  • Redução é o ganho de elétrons. É provocada pelo elemento chamado de agente redutor.

Em resumo, isso significa que, no processo de oxirredução, ocorre a transferência de elétrons de uma espécie para outra. 

Quando um átomo ou íon recebe elétrons e tem a sua carga ou o seu número de oxidação (Nox) diminuído, dizemos que ele sofreu uma redução. Já a espécie que perde os elétrons sofre a oxidação, tendo o seu Nox aumentado.

As ações de oxirredução estão presentes no cotidiano, como na oxidação do ferro (quando forma a ferrugem), na redução de minérios metálicos para a produção de metais, formação do aço, corrosão de navios, etc.

Pilhas e baterias

Em resumo, a pilha converte energia química em energia elétrica de modo espontâneo. Ela também é chamada de célula eletroquímica, é composta por dois eletrodos e um eletrólito. Quando conectamos duas ou mais pilhas, forma-se uma bateria.

A conversão de energia química em energia elétrica ocorre por meio de uma reação de oxirredução. 

Esse processo acontece espontaneamente, pois há a transferência de elétrons entre um metal que tem a tendência de doar elétrons (lado negativo: ânodo) por meio de um fio condutor para um metal que tem a tendência de receber elétrons (lado positivo: cátodo).

Algumas pilhas ou baterias não podem ser recarregadas, essas são chamadas de primárias. Nelas, a reação de oxirredução funciona por determinado período, fornecendo energia ao sistema até que a reação química se esgote e o dispositivo pare de funcionar.

No entanto, as pilhas ou as baterias secundárias são recarregáveis e podem ser utilizadas diversas vezes. Um exemplo disso é a bateria usada em automóveis (baterias chumbo/óxido de chumbo ou chumbo/ácido).

Esse tipo de bateria é recarregada quando recebe uma corrente elétrica contínua, a diferença de potencial recebida é capaz de inverter os polos e mudar o sentido da reação química, fazendo com que a bateria funcione e grande parte do ácido sulfúrico se regenere.

Conheça o inventor da pilha voltaica.

Eletrólise

Ao contrário das pilhas, a eletrólise é a reação de oxirredução que ocorre de modo não espontâneo e converte energia elétrica em energia química.

Existem dois tipos de eletrólises:

Eletrólise ígnea: é aquela que se processa a partir de um eletrólito fundido, ou seja, pelo processo de fusão. É feita com ausência de água. A corrente elétrica passa pela substância iônica na fase líquida (fundida). 

Um exemplo disso é a eletrólise do cloreto de sódio (sal de cozinha) fundido, que produz o gás cloro e o sódio metálico – este último é tão reativo que chega a explodir em contato com a água.

Eletrólise aquosa: neste caso, temos íons fornecidos pela substância dissolvida na água. Em solução aquosa, a eletrólise pode ser realizada com eletrodos inertes ou eletrodos ativos (ou reativos).

Um exemplo da utilização da eletrólise aquosa é no revestimento de peças com metais que se oxidam mais facilmente que o metal que constitui a peça para protegê-la contra a corrosão. 

Aplicações da eletroquímica

Para visualizar melhor todos os exemplos citados neste artigo, descrevemos mais algumas circunstâncias do nosso cotidiano nas quais a eletroquímica entra em ação, são elas:

  • – Reações no corpo humano.
  • – Fabricação de aparelhos eletrônicos.
  • – Carregamento de pilhas e baterias.
  • – Galvanoplastia: revestimento de peças de ferro e aço com zinco metálico, impedindo a ferrugem de materiais.
  • – Dezenas de aplicações na indústria química.

Agora já descobrimos um pouco mais sobre a eletroquímica, que ela estuda as relações entre reações químicas e a corrente elétrica e está muito presente no nosso dia a dia. 

Leia também sobre o eletromagnetismo terrestre. 

A química do espelho: você sabe como ele é feito?

Descubra como funciona o processo de fabricação dos espelhos!

Você já reparou que os espelhos fazem parte do nosso dia a dia de uma forma super natural? Eles sempre estiveram ali, seja na nossa casa, no elevador, no carro, nos shoppings, nas lojas e em outros ambientes de trabalho. 

Estamos tão acostumados a ver objetos e corpos refletidos no espelho que muitas vezes não nos perguntamos como é que aquela imagem é, realmente, refletida ali.

Mas nunca é tarde para buscar as respostas dessas e de outras perguntas. Você sabe como é feito o espelho? É isso que descobriremos a seguir. Boa leitura!

As três camadas de um espelho

Basicamente, os espelhos são produzidos a partir de um vidro plano que reflete completamente a luz que incide sobre eles.

Esses vidros devem apresentar alto grau de qualidade, com superfícies perfeitamente planas e paralelas, pois até mesmo pequenos defeitos podem deformar a imagem refletida. Para produzir um espelho, os fabricantes utilizam três camadas:

01. Vidro

A camada que nós enxergamos no espelho é o vidro. Ele dá solidez e protege a película metálica que vem logo atrás, evitando a distorção da luz refletida. Veremos mais sobre cada camada no decorrer do texto.

02. Metal

O metal é a principal camada de um espelho, a superfície metálica super polida reflete a luz e fica no meio do espelho.

03. Base

Atrás da camada de metal, vem a camada que chamamos de base. Isso porque ela impede que a luz absorvida se dissipe pelo metal. Você pode observar que ela é uma camada escura, geralmente pintada de tinta preta.

Encaixando as camadas: como é feito o espelho?

O espelho não foi uma descoberta por acaso. Para encaixar as três camadas que vimos acima, a produção de espelhos passa por uma sequência de operações que incluem temperaturas elevadas, resfriamentos e acabamentos. Veja só:

Primeira Camada: o uso do vidro

O vidro é composto por 70% de areia, 14% de sódio, 14% de cálcio e 2% de outros componentes químicos. Todos esses componentes são misturados e levados para um forno industrial a uma temperatura de até 1.500 °C. 

Após ser retirado – ainda quente – do forno industrial, o vidro fica com um aspecto de líquido viscoso, por isso é possível moldá-lo tão facilmente. Após ser resfriado e moldado, o vidro endurece assumindo a forma que conhecemos.

Por mais que o estado físico final do vidro pareça sólido, a sua estrutura molecular é de um líquido, sendo classificado por muitos cientistas como “sólido amorfo”, ou seja, sólido sem forma. 

Segunda Camada: a química do espelho

O responsável por refletir as imagens é o metal, também é nele que ocorre o processo de oxidação que escurece o espelho. A superfície de metal, limpa e super polida, é constituída de prata e um produto químico que a faz aderir totalmente ao vidro. 

Você já teve ou viu alguma joia de prata que, depois de certo tempo, ficou escura? Esse é o mesmo processo que acontece com o espelho. 

Quando a prata entra em contato com o ar, que possui pequenas quantidades de sulfeto de hidrogênio, produz o sulfeto de prata, que é preto. É essa substância que dá o aspecto escuro, ou envelhecido, que vemos nos espelhos antigos.

Terceira Camada: a base de proteção

Como vimos, a última camada do espelho (base) existe justamente para proteger a camada de prata, que é sensível ao ambiente, e para impedir que a luz absorvida pela parte de trás do espelho vaze para a camada refletora. 

Ela é constituída de uma tinta preta que é pulverizada atrás da camada de prata. Quando as três camadas estão prontas, o espelho passa por uma estufa para que a tinta fique bem seca. Depois disso, está pronto para ser enviado às lojas.

O processo que conhecemos acima é referente aos espelhos comuns, utilizados nos móveis e nos ambientes internos em geral. 

Os espelhos empregados em retrovisores de veículos, por exemplo, necessitam de maior proteção e são produzidos por meio da deposição de vapores metálicos sobre o vidro. 

Os vidros semirrefletivos, empregados em fachadas de edifícios, também possuem outros processos. Mas o princípio é sempre o mesmo: aplicação de metal na superfície em finíssimas camadas que permitem obtenção de diversas cores e níveis de reflexão.

Agora você já sabe como funciona o processo de fabricação de um espelho! Continue no blog e conheça também as diferenças entre os tipos de lâmpadas.

Conheça derivados do petróleo que fazem parte do seu dia a dia

Conheça derivados do petróleo que fazem parte do seu dia a dia.

Você sabia que a presença de derivados do petróleo no nosso dia a dia vai muito além da gasolina, diesel e gás?  Na verdade, é praticamente impossível pensar no nosso cotidiano sem a participação de algum produto obtido a partir da indústria petroquímica.

Antes de começar, vale lembrar que o petróleo é uma mistura de moléculas de carbono e hidrogênio que tem origem na decomposição de matéria orgânica, restos vegetais, algas, alguns tipos de plâncton e restos de animais marinhos. 

No decorrer de milhões de anos, esse material se acumulou no fundo de oceanos, mares e lagos. E, ao ser pressionado pelos movimentos da crosta terrestre, deu origem à substância que chamamos de petróleo.

Derivados do petróleo presentes em nossa casa

A indústria petroquímica transforma o petróleo refinado em produtos que são a base para grande parte da indústria química, muitas vezes não imaginamos quanta tecnologia e conhecimento estão envolvidos nas coisas mais simples da nossa casa.  

Entre os produtos estão roupas, colchões, embalagens para alimentos e medicamentos, brinquedos, eletrodomésticos, carros, aviões e até cosméticos. Conheça agora derivados do petróleo que fazem parte do seu dia a dia:

1. Brinquedos

Muitos utensílios infantis de uso diário são feitos de derivados do petróleo: mamadeiras, chupetas, copos, pratos e principalmente brinquedos. Isso porque eles são, em sua maioria,  feitos de plásticos e polímeros, contribuição da indústria do petróleo.

2. Cosméticos

Xampus, óleos, perfumes, tinturas e cremes de cabelo são alguns exemplos que levam derivados do petróleo em sua composição. Acredite, até 80% dos ingredientes encontrados em cosméticos são provenientes de petróleo, como acrilatos e propilenoglicol.

3. Borracha sintética

A borracha sintética substitui o látex em diversos produtos, como artigos esportivos, tênis e pneus, por ser mais forte e resistente a mudanças intensas de temperatura. Você sabia que, em geral, um pneu demanda o equivalente a 8 galões de petróleo? 

4. Remédios

Parece estranho pensar em petróleo quando estamos tentando resolver algum problema de saúde. Mas a verdade é que muitos medicamentos (em especial os analgésicos e, curiosamente, até mesmo os homeopáticos) contêm benzeno, um derivado do petróleo.

5. Produtos de limpeza

Quase todos os produtos de limpeza são feitos com derivados do petróleo. O interessante (e um pouco assustador) é que todos eles possuem ingredientes que ao mesmo tempo que deixam a casa limpa, podem nos fazer mal. 

Por isso, os rótulos dos produtos de limpeza trazem informações de segurança para que o usuário não deixe entrar em contato com os olhos, e que os mantenha longe de crianças e animais de estimação.

6. Asfalto

O que nós geralmente chamamos de “asfalto” é, na verdade, “concreto asfáltico” – ou seja, uma mistura de diversos minerais unidos graças ao asfalto propriamente dito, que é um derivado semi-sólido do petróleo.

7. Tecidos sintéticos

Sim! Sua roupa também tem petróleo. Os tecidos sintéticos como náilon, acrílico, spandex e poliéster são derivados do petróleo, e por serem mais baratos que os naturais, são largamente utilizados em roupas, cortinas e carpetes, por exemplo.

8. Comida

Para tudo! Você sabia que o petróleo também é utilizado direta e indiretamente na produção de alimentos? Entre os ingredientes estão os corantes, os flavorizantes e os conservantes, utilizados diretamente nos alimentos, e fertilizantes artificiais e pesticidas, utilizados no cultivo de alimentos.

9. Plástico

Este é um dos usos mais conhecidos de derivados do petróleo. O plástico vem das resinas derivadas do petróleo e pertence ao grupo dos polímeros. É um composto sintético extremamente presente no dia a dia da maioria das pessoas, é encontrado em garrafas pet, materiais de construção civil, embalagens, sacolas plásticas e copos descartáveis.

Em resumo, os produtos petroquímicos que vimos nos exemplos acima são classificados como básicos, intermediários e finais. 

Os petroquímicos básicos são eteno, propeno, butadieno, aromáticos, amônia e o metanol, a partir deles são produzidas uma grande diversidade dos intermediários. Estes, por sua vez, são transformados em produtos petroquímicos finais como os plásticos, borrachas sintéticas, detergentes, solventes, fios e fibras sintéticos, tintas, fertilizantes, etc.

Olhe para seu lado agora e perceba quantas coisas são derivadas do petróleo! Já pensou que se ninguém tivesse descoberto esse material, muitos produtos que usamos no dia a dia seriam extremamente diferentes? 

Essa e tantas outras descobertas criaram facilidades na vida moderna, da rotina doméstica ao ambiente industrial. Conheça agora 3 coisas comuns hoje que eram high tech há 100 anos.

Areia mágica: conheça seus mistérios e como fazer em casa

Vamos conhecer os mistérios da areia mágica?

Também conhecida como areia cinética ou areia modelar, a areia mágica possui um aspecto diferente, uma textura que se mistura entre areia e massa de modelar. Talvez você já tenha visto vídeos nas redes sociais de pessoas cortando, batendo e escavando o material em uma experiência sensorial que parece incrível e relaxante. 

Vamos conhecer os mistérios da areia mágica?

Além de chamar atenção das crianças pelas cores vibrantes e inúmeras formas que podem ser criadas, a areia mágica ajuda no desenvolvimento da criatividade, na imaginação e na coordenação motora das crianças. O material é indicado para crianças a partir de 3 anos de idade, é atóxico e dermatologicamente testado, para evitar alergias. Entre os adultos, o brinquedo é um aliado para reduzir o estresse e passar um tempo despreocupado.

O brinquedo é composto com cerca de 98% de areia e não faz sujeira. A areia mágica, depois de espalhada, pode se juntar facilmente. É só passar um pedaço da massa de areia sobre a superfície, e a limpeza está garantida 

Explicação química

O que mais desperta curiosidade na areia mágica é o fato de ela conseguir se manter unida mesmo que sua base seja de areia. Isso acontece porque existe nela uma camada de óleo de silicone que transforma o material e dá a tão adorada consistência. Em entrevista ao LiveScience, Rick Sachleben da Sociedade Americana de Química explicou que “os óleos de silicone têm propriedades únicas, pois podem ser líquidos que fluem livremente ou semissólidos que fluem lentamente na ausência de pressão, mas agem como sólidos de borracha sob estresse”. Essa característica, conhecida como viscoelasticidade, depende do comprimento da cadeia de polímeros do óleo de silicone.

As partículas de areia envoltas em silicone possuem uma determinada continuidade e mantêm seu formato por um algum tempo. Assim, caso uma massa de areia de modelar seja deixada sobre uma mesa, ela começará a perder seu formato. De acordo com Sachleben, a grande vantagem do silicone é que, no caso dele, elas grudam somente entre si, deixando outras superfícies livres do material. Por isso, ela não é grudenta e é muito fácil de limpar.

Como fazer areia mágica em casa

Você pode encontrar a areia mágica em lojas de brinquedos e utilidades, mas também pode fazer a sua. Quer aprender? Veja o passo a passo:

Materiais: 

– Uma xícara de chá de areia fina (branca) 

– Duas colheres de sopa de amido de milho (maizena) 

– Duas colheres de chá de detergente líquido  

– Quatro colheres de sopa de água 

– Uma colher de chá de corante alimentício (da cor de sua preferência) 

Como fazer: 

Coloque a areia fina em uma tigela e acrescente o amido de milho mexendo até se misturarem. Coloque o detergente líquido e então uma colher de sopa de água e mexa até dar forma de massinha. Quando terminar de mexer, acrescente mais uma colher de água e mexa. Faça isso aos poucos até obter a consistência desejada. Depois, misture o corante até ficar uniforme e deixe a massinha secar por uma hora e meia. 

Dica: não exagere na água, vá adicionando-a aos poucos. Após secar, guarde em um pote fechado com tampa. 

Depois, é só aproveitar e botar a mão na “massa”. A areia cinética é uma experiência fácil e muito divertida para fazer em casa. Aproveite para ensinar aos pequenos. =)

Tabela

Tabela periódica mostra quais elementos vão desaparecer no futuro

Você já deve conhecer a Tabela periódica, um modelo que agrupa os elementos químicos conhecidos e suas propriedades. Na tabela,…

Você já deve conhecer a Tabela periódica, um modelo que agrupa os elementos químicos conhecidos e suas propriedades. Na tabela, os elementos são organizados em ordem crescente, correspondente ao números de prótons. Hélio, oxigênio, magnésio e alumínio são alguns deles. Mas, você já parou para pensar que estes elementos podem não ser infinitos e estar prestes a desaparecer em um futuro próximo?

A Sociedade Química Europeia, um grupo que representa mais de 160 mil estudiosos da União Europeia, fez uma tabela periódica bem diferente da convencional, o projeto tem como objetivo mostrar a abundância, escassez e finitude de elementos encontrados na Terra.

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Tabela Periódica mostra escassez de elementos – Sociedade Química Europeia

Nesta nova tabela, a grande novidade está no modo como os elementos são expostos: em vez de seguir a ordem clássica, onde cada um dos elementos tem um quadrado simétrico, essa tabela os categoriza a partir de sua abundância ou escassez. Enquanto na tabela periódica tradicional são apresentados 118 elementos, inclusive os sintetizados, o novo projeto classifica apenas os elementos naturalmente encontrados na Terra — 90, ao todo.

Cole-Hamilton, presidente da Sociedade Química Europeia, conta que o objetivo é mostrar como os elementos em nosso planeta são finitos e podem, dentro de alguns anos, desaparecer.

Mas vamos com calma! Para nosso alívio, segundo a tabela, o oxigênio — que garante nossa respiração — não corre risco de extinção. Já elementos usados na produção de computadores e celulares, por exemplo, podem estar acabando. Um deles é o índio, que é usado em telas touch screens para celulares e computadores.

Uma das recomendações, segundo Hamilton, é diminuir a compra desenfreada de tecnologia, algo que parece quase impossível nos dias atuais. “Se continuarmos usando o elemento índio da forma como estamos nossas reservas vão se esgotar em 20 anos”, contou o presidente ao programa de rádio Marketplace.

Mas não são apenas os elementos usados para tecnologia que correm risco de extinção: o hélio, utilizado em ressonâncias magnéticas, também não anda tão bem quanto se imaginava. Hamilton conta que, apesar do elemento ser um dos mais abundantes na Terra, é consumido em um ritmo tão desenfreado que deve durar apenas mais 10 anos.

Sempre é hora de repensar e reinventar a maneira como utilizamos nossos recursos, sejam eles naturais ou não. Ainda bem que existe a Ciência para nos alertar e criar novas formas de conviver com o mundo!

Fonte: Revista Galileu.

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Físico catarinense participa da pesquisa da descoberta do quinto estado da matéria

O físico catarinense Germano Woehl Jr. participou de uma descoberta fundamental para a comunidade científica e para o mundo: a…

O físico catarinense Germano Woehl Jr. participou de uma descoberta fundamental para a comunidade científica e para o mundo: a de que há um quinto estado da matéria, além do sólido, líquido, gasoso e plasma. O Museu WEG não poderia deixar registrar o feito, que ganha uma conotação ainda mais especial, já que Woehl, nascido em Itaiópolis, é também morador de Jaraguá do Sul, nossa cidade-sede.

Divulgada recentemente, a descoberta foi publicada em primeira mão pela Revista Científica da Sociedade Americana de Física, que você pode conferir aqui. O novo estado físico da matéria é chamado de Polarons de Rydberg. Ele é criado em temperaturas extremamente baixas, quando um elétron orbita seu núcleo a uma distância tão grande que outros átomos cabem dessa órbita. A fraca ligação entre essas partículas forma os Polarons de Rydberg.

Ao criar átomos dentro de átomos, a nova pesquisa marca uma época empolgante para a física quântica. Na prática, a descoberta do quinto estado da matéria representará uma evolução tecnológica sem precedentes, por exemplo, com a criação de computadores quânticos. São equipamentos com uma capacidade de processamento tamanha que conseguem quebrar todas as senhas de computadores do mundo.

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Registro do experimento na Rice University, onde foi observado o novo estado da matéria

Germano nos concedeu o privilégio de uma entrevista exclusiva, que você confere a seguir:

Em que contexto se deu a descoberta e como aconteceu sua participação?

Foi durante meu estágio de pós-doutorado nos Estados Unidos, na Rice University, Houston, Texas. Eu ganhei uma bolsa do CNPq, do Programa de Pós-Doutorado no Exterior, para realizar este estágio nos laboratórios do professor Thomas Killian, que foi orientado por dois ganhadores do Prêmio Nobel da área, um deles no doutorado no MIT (Massachusetts Institute of Technology – Instituto de Tecnologia de Massachusetts) e outro no pós-doutorado na Universidade do Colorado.

É difícil conseguir aceitação para fazer pós-doutorado em um grupo de pesquisa forte como este do prof. Killian. O que me favoreceu foi o fato de eu ter feito meu doutorado nesta área na UNICAMP e ter feito o mestrado na USP, Instituto de Física de São Carlos (IFSC), no grupo que tem um professor famoso nesta área, reconhecido internacionalmente. Então o prof. Killian telefonou para estes professores, da UNICAMP e da USP e eles deram boas referências sobre mim.
Na realização do meu estágio, o prof. Killian soube me encaixar muito bem na equipe. Ele percebeu que minha habilidade com a tecnologia de lasers e óptica era boa.

Então pediu para que eu desenvolvesse soluções para desacelerar e aprisionar os átomos com feixe de lasers para produzir o material quântico com um número maior de átomos e uma geometria especial com uma variação dinâmica de forma e intensidade do feixe de laser.

Tudo tinha que ser controlado por computador e este controle não poderia exigir muita memória, porque todo o experimento é automatizado e já estava no limite da capacidade do computador. Ele apontou os caminhos e desenvolvi com sucesso o sistema.

É importante destacar que estes conhecimentos sobre lasers e óptica foram adquiridos integralmente nas universidades brasileiras, na USP e na UNICAMP. Minha formação de pesquisador na área de física, com especialidade em tecnologia de lasers, é 100% brasileira.

Estavam trabalhando há quanto tempo na pesquisa?

Meu pós-doutorado na Rice University foi de quase dois anos. O prof. Killian tem três experimentos completos para desacelerar átomos e obter o material quântico, cujas propriedades estão sendo pesquisadas. Eles pesquisam na fronteira do conhecimento humano e procuram desvendar mais segredos do comportamento dos átomos.

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Germano Woehl Jr no laboratório de pesquisa do Instituto de Estudos Avançados, Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial da FAB, em São José dos Campos (SP)

Na sua opinião, qual impacto desta descoberta para a ciência e para o mundo?

O impacto de novas descoberta da ciência demoram um pouco para chegar em nossas casas. Einstein já era muito famoso quando publicou em 1919 seus estudos teóricos sobre as duas formas do átomo perder energia: uma delas é o elétron decair espontaneamente para um nível de menor energia emitindo um fóton (luz) e outra forma é um fóton estimular o decaimento deste elétron e o átomo emitir outro fóton com características idênticas (processo chamado de emissão estimulada).

Então, os jornalistas queriam explicar para a população a importância desta descoberta (teórica) de Einstein e perguntavam para os físicos qual a aplicação disso no dia a dia das pessoas. Até os anos 60, quando o Laser foi inventado (cujo princípio é a emissão estimulada dos átomos), durante 40 anos, os físicos respondiam aos jornalistas: nenhuma. Analisem o impacto das aplicações dos Lasers, dos LEDs, que funcionam conforme a teoria prevista por Einstein em 1919.

Foi justamente o laser que possibilitou parar os átomos e levá-los a temperaturas próximas do zero absoluto (-273,15 °C ou zero Kelvin). Nesta temperatura, a distribuição dos átomos colapsa abruptamente, ou seja, os átomos se condensam e passam a ocupar menos espaço.

Nestas condições, a matéria exibe um comportamento regido pelas leis da mecânica quântica e obtemos então o chamado “material quântico”, um tipo de material com propriedades mágicas, que o homem nunca sonhou em colocar as mãos.

Foi Einstein que previu esta condensação abrupta em temperaturas próximas do zero absoluto, denominada de condensação de Bose-Einstein.

Este fenômeno da condensação de Bose-Einstein só foi possível observar em laboratório em 1997, nos Estados Unidos. Os físicos que conseguiram isso, da Universidade do Colorado e do MIT, ganharam o Prêmio Nobel três anos mais tarde, em 2000. Até agora, somente 45 laboratórios do mundo conseguiram observar o fenômeno. O IFSC da USP de São Carlos conseguiu em 2004.

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Detalhe da câmara de ultra-alto vácuo, onde os átomos são desacelerados com feixe de laser até ficarem na temperatura próxima de -273,15 °C

Nos laboratórios do prof. Killian, na Rice University, eles estão um passo à frente, já dominam bem a técnica de obter o material quântico e estão pesquisando suas propriedades.

Como é um assunto na fronteira do conhecimento, estas pesquisas experimentais precisam de suporte dos físicos teóricos. Porque não tem teoria ainda. Por isso, nesta descoberta do novo estado da matéria, foi muito importante o trabalho teórico dos físicos da Universidade de Harvard e da Universidade de Tecnologia de Viena, Áustria, onde foi utilizado um supercomputador nos cálculos numéricos para direcionar o experimento.

Conforme as notas à imprensa das Universidades de Harvard e Rice, essa descoberta pode abrir caminho para entender melhor as ligações químicas e a inovação de novos materiais, com os supercondutores a temperatura ambiente, que conduzem eletricidade sem perdas.

Obter estes materiais é o grande sonho da humanidade. Os melhores condutores de eletricidade, metais de cobre e alumínio, perdem por calor parte da energia conduzida. Estas perdas são consideráveis. Por exemplo, cerca de 30% da energia gerada por Itaipu é perdida na transmissão para os centros consumidores no Sudeste. Com materiais supercondutores não teria esta perda.