Elétrons no limite podem oferecer ‘energia perfeita’, diz estudo

Cada área do conhecimento tem seus vários estudos sendo feitos para testar hipóteses ou descobrir algo inovador. Como no caso desse novo estudo feito pelos cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) que usaram um conjunto de elétrons para compreender como iria ser possível transmitir a energia perfeita.

Para isso, eles usaram uma nuvem de átomos de sódio ultrafrios para conseguirem criar um fluxo que se movia em círculos, sem nenhuma resistência e em uma direção única. De acordo com os cientistas, os elétrons são tidos como agentes livres porque se movem em qualquer direção e, quando encontram algum obstáculo, se espalham de forma aleatória. No entanto, existem alguns tipos de materiais exóticos que fazem com que os elétrons se movam em uma direção única, sem nenhum atrito e de maneira rápida.

Geralmente, como os elétrons fluem nas bordas desses materiais, os cientistas chamaram esse fenômeno de “estado de borda”. E essa foi a primeira vez que eles conseguiram captar imagens dos elétrons se movendo em uma nuvem de átomos ultrafinos. O objetivo de todo esse estudo é entender como fazer a transmissão de dados e energia de maneira mega eficiente.

“Você pode imaginar fazer pequenos pedaços de um material adequado e colocá-los dentro de dispositivos futuros, para que os elétrons possam se deslocar ao longo das bordas e entre diferentes partes do seu circuito sem nenhuma perda. Eu enfatizaria, porém, que, para nós, a beleza é ver com seus próprios olhos a física, que é absolutamente incrível, mas geralmente escondida em materiais e incapaz de ser vista diretamente”, disse Richard Fletcher, coautor do estudo e professor assistente do MIT.

Elétrons e energia perfeita

Tecmundo

O chamado estado de borda foi inventado na década de 1980, enquanto um grupo de físicos estava estudando o efeito Hall quântico. Na época, eles viram que as correntes enviadas através do material ficavam confinadas nas bordas. Contudo, eles não tinham como fazer experimentos adequados.

Justamente por isso que agora os cientistas recriaram um sistema maior para poder observar esse fenômeno. Para isso, eles usaram cerca de um milhão de átomos de sódio resfriados a temperaturas ultrafrias e os colocaram em uma armadilha que era controlada por laser.

Então, conforme essa armadilha ia puxando os átomos para dentro, uma força centrífuga os empurrava para fora. No entanto, essas duas forças estavam em equilíbrio e criavam um comportamento parecido com o dos elétrons em um campo magnético.

O fluxo visto foi uma demonstração de que a configuração dos átomos pode ser uma ótima opção para o estudo dos elétrons no estado de borda.

“Você pode imaginar que são como bolinhas de gude que você girou muito rápido em uma tigela, e elas continuam girando e girando ao redor da borda da tigela. Não há atrito e desaceleração, e nenhum átomo vazando ou se espalhando no resto do sistema. Há apenas um fluxo bonito e coerente”, disse Martin Zwierlein, coautor do estudo.

Fonte: Tecmundo

Imagens: Tecmundo