Grafeno desafia princípio fundamental da física e intriga cientistas
Pesquisadores conseguiram identificar, pela primeira vez, um fluido quântico perfeito em amostras de grafeno, desafiando leis tradicionais da física e abrindo novas possibilidades para o estudo de fenômenos quânticos. O experimento, realizado por cientistas do Instituto Indiano de Ciência (IISc) em colaboração com o Instituto Nacional de Ciência de Materiais do Japão, utilizou folhas de grafeno extremamente puras para medir com precisão a condução elétrica e térmica do material.
O resultado surpreendente foi a observação de que, ao contrário do esperado, a condutividade elétrica e a térmica não aumentam juntas. Em vez disso, quando uma sobe, a outra diminui, violando a conhecida lei de Wiedemann-Franz, que prevê proporcionalidade entre essas propriedades em metais. Em baixas temperaturas, a discrepância chegou a ser mais de 200 vezes maior do que o previsto, revelando uma separação inédita entre o transporte de carga e calor.
Esse comportamento foi detectado em uma condição especial chamada ponto de Dirac, onde o grafeno se encontra na fronteira entre metal e isolante. Nessa situação, os elétrons deixam de agir como partículas individuais e passam a fluir coletivamente, formando um chamado fluido de Dirac — um estado exótico da matéria com viscosidade extremamente baixa, comparável ao plasma de quarks e glúons observado em aceleradores de partículas.
A descoberta posiciona o grafeno como uma plataforma acessível para investigar fenômenos normalmente restritos a ambientes extremos, como os estudados em física de altas energias e astrofísica. Além do avanço fundamental, a existência do fluido de Dirac pode viabilizar o desenvolvimento de sensores quânticos ultrassensíveis, capazes de detectar sinais elétricos e campos magnéticos muito fracos, ampliando o potencial de aplicações tecnológicas do grafeno.
Fonte original: www.sciencedaily.com
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