A China gerou um campo magnético constante 700.000 vezes mais forte do que o da Terra usando um ímã feito inteiramente de materiais supercondutores, estabelecendo o campo estável mais intenso desse tipo já divulgado.
Manter essa força de forma sustentada transforma o magnetismo extremo de uma demonstração rápida de laboratório em uma ferramenta controlável, na qual pesquisadores podem se apoiar, planear e confiar.
Ímã recordista para utilizadores
Dentro da Instalação de Usuários para Condições Extremas Sinergéticas, em Pequim (SECUF), o ímã produziu esse campo por meio de uma abertura de 1,4 polegada (3,6 centímetros) projetada para experimentos reais.
Engenheiros da Academia Chinesa de Ciências (CAS) construíram e operaram o sistema para entregar essa intensidade com confiabilidade, confirmando que o campo podia ser mantido sem instabilidades.
Diferentemente de tentativas anteriores de alto campo que atingiam picos por pouco tempo, este ímã preservou sua intensidade recorde em condições controladas, pensadas para uso repetido.
Essa estabilidade prepara o terreno para entender como tamanha força foi obtida e quais limites ainda persistem.
O valor da consistência
A maioria dos ímãs recordistas alcança um máximo por alguns segundos e depois perde intensidade, o que restringe o que os cientistas conseguem medir com cuidado.
Um campo estável permite que os instrumentos recolham sinais fracos e filtrem o ruído, tornando os resultados mais confiáveis.
Na SECUF, o conjunto é tratado como um ímã de utilizadores - um ímã compartilhado, aberto a grupos externos para experimentos agendados.
Essa abertura obriga os engenheiros a pensar em repetições e rotinas, e não apenas em um único instante dramático no laboratório.
Como os supercondutores ajudam
Fios metálicos comuns aquecem quando a corrente passa, e esse aquecimento limita a força com que um ímã consegue operar.
Um supercondutor - material que conduz corrente sem resistência - evita esse calor e permite correntes muito maiores.
Temperaturas baixas mantêm o material nesse estado especial, de modo que o ímã pode permanecer energizado sem desperdiçar eletricidade.
Ainda assim, campos elevados empurram os materiais até perto do limite, e um ponto fraco pode obrigar a um desligamento rápido.
Dentro do conjunto de bobinas
Para alcançar campos recordes, os projetistas encaixaram uma bobina interna menor (insert) dentro de uma bobina externa maior.
A bobina interna usou um supercondutor de alta temperatura - um supercondutor que funciona em temperaturas criogênicas mais altas - para acrescentar força extra.
Ao redor, bobinas supercondutoras mais tradicionais transportaram a maior parte da corrente e ajudaram a manter o campo uniforme ao longo do furo.
Essa arquitetura em camadas permite que cada material faça o que tem de melhor, mas também torna o arrefecimento e a proteção mais complexos.
Quando as bobinas ficam sob esforço
À medida que a intensidade do campo aumenta, forças magnéticas comprimem e torcem as bobinas, sobrecarregando metal, isolamento e estruturas de suporte.
As exigências rigorosas de força, estabilidade e homogeneidade transformaram toda a construção em um desafio multidisciplinar.
Wang Qiuliang, pesquisador da CAS especializado em engenharia de ímãs de alto campo, destacou os obstáculos enfrentados pelo projeto.
“However, the development of high-field superconducting magnets involves interdisciplinary integration and faces numerous engineering bottlenecks, with extremely demanding requirements for field strength, stability, and homogeneity,” disse Wang.
Uma única fissura ou um ponto aquecido pode forçar uma interrupção rápida, liberando a energia armazenada na forma de calor.
A fusão precisa de confinamento
Experimentos de fusão aquecem um gás até virar plasma, uma mistura de partículas carregadas, e os ímãs precisam mantê-lo longe das paredes.
Em setembro de 2025, uma equipa em Hefei manteve 351.000 gauss, ou 35,1 teslas, de forma estável por 30 minutos, superando 323.500 gauss.
Em comparação com o campo magnético da Terra, de cerca de 0,5 gauss, esse resultado mostrou o quanto os construtores de ímãs avançaram.
Campos intensos como esses tornam projetos de fusão mais viáveis, mas ainda exigem sistemas de arrefecimento que não podem falhar.
Ímãs mais fortes, dados mais nítidos
Ímãs mais intensos também aumentam a capacidade de instrumentos que investigam a matéria, especialmente ferramentas que leem sinais minúsculos de átomos e moléculas.
Na ressonância magnética nuclear - método que analisa moléculas em um ímã forte - campos mais altos separam sinais que, de outra forma, se sobreporiam.
Espectros mais claros ajudam químicos e biólogos a mapear estruturas complexas, algo importante para a pesquisa de materiais e o desenvolvimento de fármacos.
Como o novo ímã é um sistema para utilizadores, esses ganhos podem ir além de um único laboratório que possua equipamentos raros.
Magnetismo em movimento
Ímãs de alto campo impulsionam pesquisas em máquinas elétricas com menor desperdício de energia, de motores a geradores compactos.
Bobinas supercondutoras conseguem transportar correntes enormes em espaços pequenos, permitindo que engenheiros coloquem mais potência em equipamentos mais leves.
Trens de levitação magnética e alguns propulsores de naves espaciais também dependem de campos fortes que permaneçam previsíveis sob carga.
A adoção no mundo real vai depender de custo e confiabilidade, já que ímãs grandes precisam operar com segurança perto de pessoas e máquinas.
Escalando a tecnologia
Chegar a campos ainda maiores exigirá condutores mais resistentes e suportes mais robustos, porque as forças crescem rapidamente conforme os ímãs aumentam de escala.
As equipas envolvidas no projeto já apontaram um próximo alvo de 40 teslas em um furo maior.
Reduzir custos de operação será tão importante quanto elevar o campo, pois a refrigeração e os controlos de potência dominam o orçamento para acesso de utilizadores.
Cada melhoria transforma um ímã de alto campo de uma manchete em um equipamento no qual outros cientistas podem confiar no dia a dia.
Para onde isso leva
O mais recente ímã totalmente supercondutor da China demonstra como campos estáveis, prontos para utilizadores, podem sair de oficinas especializadas e chegar a instalações compartilhadas.
Se os engenheiros conseguirem ampliar a abertura e manter os custos baixos, a mesma abordagem poderá impulsionar nova ciência e máquinas mais limpas.
Foto: Xinhua/Wu Huijun.
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