Apesar dos nomes serem parecidos, a supercondutividade é diferente da condutividade. Condutividade podemos associar, neste caso, a materiais que conduzem eletricidade, como por exemplo, cabos de cobre como representados na figura colorida acima. Já a supercondutividade é um estado da matéria que é verificado ao resfriar alguns materiais, podendo estes serem ou não, condutores em temperatura ambiente.
Vamos sistematizar neste momento algumas informações sobre a supercondutividade, para reforçarmos essa diferença em relação à condutividade.
Sabemos que cada material possui diferentes propriedades, sendo que não são todos que possuem a característica de se tornar um supercondutor quando resfriado a baixas temperaturas. Com isso, diferentes materiais são estudados um a um para que possamos analisar seus comportamentos a medida que diminuem sua temperatura, cada material possui uma temperatura crítica (Tc), abaixo da Tc mudam suas características e passam ao estado de supercondutor.
A passagem de um material condutor para o estado de supercondutor acontece de maneira abrupta, ao chegar à Tc o material muda suas características. Percebemos na figura abaixo como a resistência de um material vai diminuindo com a temperatura, porém em uma determinada temperatura, acontece uma diminuição brusca.
Podemos perceber a linha verde do supercondutor apresentar uma queda brusca na resistividade elétrica, enquanto outro metal que não possui essa característica, na linha roxa apresenta uma queda da resistividade elétrica menos acentuada. Podemos além disso perceber que a linha verde chega a zero na linha da resistividade na Tc e o metal comum não chega a zero nem mesmo com a temperatura zero.
Em geral, um supercondutor passa a conduzir de maneira muito eficiente sem as perdas por não apresentar resistência a passagem elétrica abaixo da Tc, um condutor em seu estado normal apresenta apresenta resistência e com isso suas perdas devem ser consideradas. Atualmente nas linhas de transmissão de energia, por exemplo, a companhia elétrica já sabe que parte da energia que sai da usina vai se perder.
Outra diferença entre os condutores e os supercondutores vimos que está na relação com a interação com o fluxo magnético. O material normalmente interagem com o fluxo magnético permitindo que este passe por ele, porém, quando passa ao estado de supercondutor essa interação muda e o fluxo magnético passa a ser repelido pelo material, característica de um material diamagnético perfeito.
Para um material passar ao estado de supercondutor este deve estar a uma temperatura muito baixa, o que no início se pensava não ser maior que 25 K (-248,15 ºC), porém com a descoberta de um material tipo cerâmica que possui uma temperatura crítica em torno de 30 K (-243,15 ºC), mais materiais de sua família também passaram a ser estudados. Com as pesquisas feitas até o momento, e trabalhos apontam temperaturas acima de 200 K (-73,15 ºC). Podemos encontrar cerâmicas com Tc em altas, sendo supercondutor acima de 130 K (-143,15 ºC), interessante é o fato de que estas cerâmicas não são boas condutoras em temperatura ambiente, serem inclusive consideradas como isolantes.
Não devemos portanto classificar um material que pode apresentar ou não a característica de supercondutor apenas o observando em temperatura ambiente, deve-se para isso resfriá-lo e analisar sua resistividade elétrica, seu comportamento a medida que se diminui a temperatura. Vamos então diferenciar 3 exemplos:
Abaixo da temperatura crítica o material muda as características, semelhante a isso que acontece na supercondutividade vamos ver um exemplo que acontece com o Hélio superfluido, somente para que se possa entender como as propriedades se alteram e temos o mesmo material apresentando então, novas características.
O vídeo mostra como o hélio ao passar ao estado de superfluido perde sua viscosidade e passa a "vazar" pelas bordas do recipiente.
Como apresentado, um material condutor em temperatura ambiente não necessariamente passa a apresentar a caracteristica de supercondutor ao ser resfriado. Isso também mostra a importância dos estudos na área, conhecendo mais os materiais e seus comportamentos a baixas temperaturas.
Com mais estas informações sobre os supercondutores, convidamos agora para o estudo de suas aplicações, que estão apresentadas na página a seguir.
1º A prata que é um metal condutor em temperatura ambiente que por mais que resfriamos ela não passa ao estado de supercondutor
2º O mercurio que é um metal condutor em temperatura ambiente e que abaixo de 4,2 K passa ao estado de supercondutor.
3º A cerâmica que não conduz a temperatura ambiente e que abaixo da Tc passa ao estado de supercondutor