Bronze Roxo

   Também conhecido como bronze púrpura de lítio e molibdênio, o “Bronze Roxo” possui uma capacidade inédita de alternar estados elétricos, podendo atuar como isolante ou condutor. Essa propriedade única é resultado de sua estrutura cristalina complexa, que permite a mobilidade dos íons de lítio dentro da matriz de molibdênio, influenciando diretamente sua condutividade elétrica [1, 2]. 

   Apesar de seu nome sugerir o contrário, o bronze roxo não contém cobre, estanho ou zinco, que formam o bronze tradicional. Sua fórmula química, Li0.9Mo6O17, é uma combinação de lítio, molibdênio e oxigênio [3]. Esta composição de elementos pode ser crucial para avanços na era do processamento quântico de dados, permitindo o desenvolvimento de novas tecnologias. Este material apresenta grande potencial para aplicações em dispositivos eletrônicos avançados, como memórias de estado sólido, sensores e interruptores. [1, 3].

   A pesquisa “Emergent symmetry in a low-dimensional superconductor on the edge of Mottness” (Simetria emergente em um supercondutor de baixa dimensão na borda de Mottness) conduzida por P. Chudzinski e colaboradores, publicada na revista Science e liderada pela Universidade de Bristol, na Inglaterra, descobriu que o bronze roxo possui dois estados eletrônicos opostos. Este metal é composto por cadeias condutoras de átomos que, com pequenos estímulos como calor ou luz, podem mudar instantaneamente de isolante para supercondutor e vice-versa. Essa propriedade, conhecida como “simetria emergente”, pode ser fundamental para futuros avanços da tecnologia quântica [2, 3].

   Nigel Hussey, o principal autor da pesquisa, afirma que os resultados obtidos são fruto de uma longa jornada de pesquisa em seu laboratório na Universidade de Bristol, onde atua como professor. Em determinado momento da pesquisa, dois de seus alunos de doutorado, Xiaofeng Xu e Nick Wakeham, mediram a magnetorresistência (mudança na resistência causada por um campo magnético) e constataram que, quando exposto a um campo magnético, o bronze roxo funciona como um diodo, permitindo que a corrente flua em uma direção específica, que varia de forma linear com a temperatura até alcançar o ponto de supercondutividade. Na ausência de um campo magnético, a resistência do bronze roxo varia conforme a direção da corrente elétrica, demonstrando uma dependência complexa com a temperatura: comporta-se como um material metálico perto da temperatura ambiente ( entre 293K e 300K), torna-se isolante ao esfriar (aproximadamente 50K) e apresenta supercondutora em temperaturas mais baixas (abaixo de 2K) [2, 3].

   Durante um longo período, os dados permaneceram inativos e não foram publicados, pois não se encontrava uma explicação coerente para esse comportamento intrigante. Recentemente, em 2023, os pesquisadores descobriram a característica mais notável desse material: sob as condições adequadas, ele pode atuar simultaneamente como supercondutor e isolante, com os dois estados opostos separados por uma barreira fina. Isso significa que é muito fácil transitar de um estado para o outro[2, 3]. 

   Os próximos passos da pesquisa devem explorar os pontos em comum e as diferenças de cada fase desse material, o que poderia revelar as causas desse comportamento incomum [1, 3]. A descoberta das propriedades singulares do bronze roxo representa um marco significativo na pesquisa de materiais. Sua capacidade de operar simultaneamente como supercondutor e isolante, sob condições específicas, desafia as concepções convencionais sobre condutividade elétrica conhecidas até o momento, estabelecendo novas possibilidades de pesquisas [1, 2].

   No entanto, ainda há muito a ser explorado sobre as causas do comportamento peculiar desse material. À medida que os cientistas estudam as características do bronze roxo, é evidente que estamos diante de um material que promete revolucionar a eletrônica e inspirar avanços inovadores no campo da física de materiais [1, 3].

Autor: Eloise Granville.

Referências:

[1] FREITAS, P. ‘Bronze roxo’: o metal raro que pode mudar a ciência quântica. Mega Curioso. Disponível em: <https://www.megacurioso.com.br/ciencia/128159-bronze-roxo-o-metal-raro-que-pode-mudar-a-ciencia-quantica.htm>. Acesso em: 16/05/2024.

[2] Autor desconhecido. Pesquisa revela que metal raro pode oferecer uma mudança revolucionária para futuros dispositivos quânticos. Universidade de Bristol. Disponível em: <https://www.bristol.ac.uk/news/2023/november/purple-bronze-quantum.html>. Acesso em: 16/05/2024.

[3]LUNTZ, S. Metal raro “Purple Bronze” pode ser o dispositivo de comutação quântica perfeito. IFLSCIENCE. Disponível em: <https://www.iflscience.com/rare-metal-purple-bronze-could-make-the-perfect-quantum-switching-device-71693>. Acesso em: 16/05/2024.