Supercondutividade – aplicações e perspectivas

Data de publicação: 17-07-2026 🕒 4 min de leitura

Um parâmetro muito importante do ponto de vista da aplicação de um determinado material na eletrotécnica é sua resistência. Quanto maior for, mais o condutor se aquece e maiores são as perdas de energia. Este é um fenômeno muito desfavorável do ponto de vista da transmissão de energia, tanto na escala micro quanto na macro. Por isso, os cientistas procuram soluções para eliminar essas perdas. Uma das descobertas mais importantes nessa área foi feita acidentalmente no início do século XX – trata-se da supercondutividade.

A supercondutividade é o fenômeno do desaparecimento total da resistência elétrica, acompanhado do "repelir" do campo magnético para fora do supercondutor. Esse fenômeno ocorre em condições características para cada material – abaixo de uma determinada temperatura crítica e, em alguns casos, também sob pressão suficientemente alta. Os supercondutores conhecidos atualmente exigem ou uma temperatura muito baixa, ou uma pressão extremamente alta. Por exemplo:

Supercondutores clássicos (por exemplo, mercúrio, chumbo) exigem temperaturas da ordem de alguns kelvins.
Supercondutores de alta temperatura (óxidos de cobre – cupratos) requerem cerca de 77K (nitrogênio líquido), por exemplo, YBa₂Cu₃O₇ tem temperatura de supercondutividade de 92K.
Sulfeto de hidrogênio (H₃S) torna-se supercondutor sob pressão de 150GPa (!) à temperatura de 203K.
O hidrocarboneto de lantânio LaH₁₀, recorde em temperatura, é supercondutor sob pressão de 170GPa (!) a cerca de 260K. Esta é uma das temperaturas de transição para estado supercondutor mais altas comprovadas com confiabilidade.

A supercondutividade pode ocorrer em diferentes materiais. Materiais que normalmente são dielétricos podem também apresentar supercondutividade.

A necessidade de gerar pressões extremamente altas e resfriar o material supercondutor a temperaturas muito baixas impõe a construção de dispositivos complexos e caros. Essa é uma das principais razões pelas quais as aplicações dos supercondutores, apesar de atrativas, não são amplamente difundidas.

Descoberta da supercondutividade

A descoberta do fenômeno da supercondutividade foi resultado das tentativas de liquefação do oxigênio conduzidas por Louis Paul Cailletet. Isso contribuiu, em 1908, para a liquefação do hélio – realizada pelo cientista Heike Kamerlingh Onnes. Esse foi um passo fundamental na área de estudos de materiais em baixas temperaturas. O motivo pelo qual os materiais foram estudados sob temperaturas extremamente baixas à época estava nas teorias que afirmavam que, ao baixar a temperatura, a resistência ou diminuiria, ou os elétrons seriam "congelados", tornando impossível seus movimentos e aumentando a resistência para o infinito.

A equipe de Onnes estudou lâminas de ouro e platina com diferentes teores de pureza. Durante as pesquisas, notou-se que a resistência diminuía com a temperatura. Em certa temperatura, seu valor se estabilizava e era tanto maior quanto maior fosse a quantidade de impurezas no material. Isso refutava a teoria do "congelamento" dos elétrons.

Para um dos experimentos, escolheu-se mercúrio destilado, devido à possibilidade de obter alta pureza do material. O objetivo do experimento realizado em 8 de abril de 1911 foi verificar sua resistência na temperatura do hélio líquido. A equipe dirigida por Kamerlingh Onnes e Gerrit Jan Flim iniciou os estudos. Para medir a resistência, usaram uma ponte e um galvanômetro de espelho. Observou-se que a resistência do mercúrio caiu para 0 abaixo da temperatura de 4,2K. Essa descoberta iniciou as pesquisas sobre a supercondutividade em diferentes materiais.

O maior sonho dos cientistas permanece ser o de descobrir um material que apresente propriedades supercondutoras à temperatura ambiente e sob pressão normal. Essa revolução poderia transformar a energia, o transporte e as tecnologias da informação, eliminando perdas de energia e abrindo caminho para novas soluções tecnológicas.

Por suas realizações em pesquisas com materiais em baixa temperatura e pela descoberta da supercondutividade, Heike Kamerlingh Onnes recebeu o Prêmio Nobel em 1913.

Aplicações dos supercondutores

Nos supercondutores, ocorre o efeito Meissner mencionado no início. Em condições normais, o campo magnético externo penetra o interior do condutor. Se o material está em estado supercondutor e submetido a um campo magnético externo, o campo será "expulso" do supercondutor devido à indução de correntes na camada superficial do material. O efeito espetacular é a levitação magnética – o supercondutor é aprisionado nas linhas do campo magnético externo e, por isso, permanece fixo no espaço. Essa propriedade é o efeito mais chamativo da supercondutividade, não só frequentemente demonstrado em várias apresentações, mas também utilizado em aplicações práticas.

Apesar das dificuldades técnicas relacionadas à necessidade de resfriar o supercondutor a temperaturas muito baixas e manter essa temperatura durante a operação do dispositivo, os supercondutores já são amplamente usados hoje. O fenômeno da supercondutividade é explorado, porém em pequena escala, porém com grande sucesso:

Trem magnético (Maglev) utiliza a levitação magnética dos supercondutores, eliminando atrito e permitindo atingir velocidades muito altas.
Em aparelhos de diagnóstico médico: na ressonância magnética (MRI), para gerar um campo magnético de alta intensidade que é a base do funcionamento do MRI; na magnetoencefalografia (MEG), usada para estudar a atividade cerebral graças a detectores sensíveis como o SQUID.
Estão em andamento tentativas de transmissão de energia elétrica usando supercondutores, o que poderia revolucionar as redes energéticas. Porém, devido às dificuldades técnicas, esse método é empregado mais experimentalmente e em pequena escala. Além disso, tenta-se construir armazenadores de energia em que bobinas supercondutoras armazenam energia em um campo magnético.
Supercondutores permitiram a criação de computadores quânticos e sensores ultrassensíveis (por exemplo, SQUID para medir campos magnéticos de intensidade muito baixa).
Imãs supercondutores foram usados no Grande Colisor de Hádrons (LHC), onde direcionam feixes de partículas elementares.
Imãs supercondutores também são empregados em reatores termonucleares (por exemplo, ITER), onde servem para manter o plasma em um campo magnético.

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