Uma amostra de pesquisa é fotografada em uma esta??o experimental da Synergetic Extreme Condition User Facility (SECUF), em Beijing, capital da China, 16 de outubro de 2024. (Jin Liwang/Xinhua)
Que fen?menos surpreendentes os materiais podem revelar quando s?o submetidos a condi??es que simulam os extremos do cosmos — temperaturas ultra baixas, campos magnéticos centenas de milhares de vezes mais fortes que os da Terra e press?o próxima à do núcleo do planeta?
A Synergetic Extreme Condition User Facility (SECUF), localizada no subúrbio de Huairou, em Beijing, está abrindo um portal para os cientistas observarem os fen?menos bizarros da matéria em ambientes extremos.
Após iniciar a constru??o em setembro de 2017, a SECUF passou pela revis?o de aceita??o nacional na quarta-feira, marcando a conclus?o da instala??o experimental avan?ada internacionalmente que integra condi??es extremas, como temperaturas ultrabaixas, press?o ultraalta, campos magnéticos fortes e campos ópticos ultrarrápidos.
A instala??o, liderada pelo Instituto de Física (IOP) da Academia Chinesa de Ciências, é um conjunto de "geradores de ambiente extremo" controlados com precis?o. Ele serve como um "superlaboratório" para sondar as fronteiras da ciência dos materiais. Aqui, os cientistas podem explorar os mistérios da matéria e descobrir novos fen?menos ou leis invisíveis em condi??es comuns.
Pesquisadores trabalham em uma esta??o experimental da Synergetic Extreme Condition User Facility (SECUF) em Beijing, capital da China, 16 de outubro de 2024. (Jin Liwang/Xinhua)
A SECUF pode resfriar materiais a uma temperatura extremamente baixa de 1 milikelvin, que é 1.000 vezes menor que a temperatura de fundo cósmica. Ela é capaz de produzir um campo magnético constante de 30 Tesla - que é 600.000 vezes mais forte que o campo magnético da Terra, de acordo com Lv Li, o principal cientista da SECUF.
A instala??o pode atingir uma press?o ultra-alta de 300 GPa, quase equivalente à press?o no núcleo da Terra. Ele pode gerar pulsos de laser ultrarrápidos com dura??o de 100 attosegundos, o que é um bilionésimo de um bilionésimo de segundo, para capturar a dinamica dos elétrons em tempo real.
Em condi??es extremas, os materiais geralmente exibem comportamentos "mágicos". Por exemplo, a supercondutividade — onde a resistência elétrica desaparece — ocorre apenas em temperaturas ultrabaixas. Além disso, alguns materiais comuns se transformam em supercondutores sob alta press?o.
Com base no SECUF, espera-se que os cientistas descubram mais materiais supercondutores sob alta press?o e até mesmo supercondutores em temperatura ambiente, o que é de grande importancia para melhorar a velocidade de processamento do computador, disse Lv.
Campos magnéticos fortes e campos de luz ultrarrápidos permitem que os cientistas se aprofundem nas estruturas microscópicas e comportamentos dinamicos dos materiais, explicaram os especialistas.
Essas condi??es extremas podem ser combinadas com base em diferentes necessidades de pesquisa no SECUF, permitindo experimentos avan?ados em síntese de materiais, controle quantico e dinamica ultrarrápida, fornecendo uma plataforma experimental sem precedentes para pesquisa em campos como ciência de materiais, física e química, disse Lv.
A conclus?o da instala??o aumentou significativamente as capacidades abrangentes da China em pesquisa básica e aplicada no campo da ciência dos materiais e áreas relacionadas.
Os pesquisadores podem conduzir estudos sobre supercondutividade n?o convencional, estados topológicos da matéria e novos materiais e dispositivos quanticos, de acordo com Cheng Jinguang, vice-diretor do IOP.
Esta plataforma experimental está aberta a cientistas do mundo todo. Até agora, 13 universidades e institui??es de pesquisa de 10 países, incluindo Dinamarca, Alemanha, Fran?a e Jap?o, conduziram experimentos no SECUF, com algumas esta??es experimentais já produzindo resultados científicos, disse Cheng.
Os cientistas planejam aumentar ainda mais as capacidades do SECUF, mantendo suas portas abertas para pesquisadores globais, para atrair mais pioneiros para este "desafio extremo", desbloqueando descobertas que remodelam a compreens?o da humanidade sobre o mundo material.
