Ciência e Tecnologia
No dia 24 de agosto foi publicado no jornal "O Globo" uma matéria que inicialmente foi veiculada no jornal "The Independent" sobre o fim do hélio (a matéria pode ser lida no Jornal da Ciência). Isso está ocorrendo devido ao fato que os Estados Unidos, donos da maior reserva desse elemento, resolveram há alguns anos privatiza-la e por isso o preço do hélio ficou muito baixo, não estimulando a sua reciclagem.
Eu sou um usuário de hélio líquido há muito tempo. Ele é o principal insumo da minha pesquisa. Como estudo as propriedades magnéticas de materiais desde temperaturas muito baixas e com altos campos magnéticos, o hélio é de fundamental importância.
O hélio é encontrado no subsolo, em especial e jázidas de petróleo. Ele ficou preso na Terra durante o seu período de formação, pois como ele é um gás nobre ele não se liga com nenhum outro átomo. Todo hélio existente ou foi formado no início do universo, durante o evento do Big-Bang ou no interior das estrelas pelo processo de fusão nuclear.
O hélio é o único elemento que não fica sólido em pressão atmosférica. Nos primórdios da aviação ele era usado para os grandes dirigíveis e o encontramos nos balões que as crianças tanto gostam. Mas a sua maior aplicação atualmente é como líquido criogênico. O hélio fica líquido na temperatura de 4,2 K (aproximadamente 270 graus Celsius negativos). Dessa maneira, ele é largamente utilizado para resfriar materiais para que se possa observar o aparecimento de propriedades magnéticas ou supercondutoras. Uma das mais importantes aplicações práticas é que em baixas temperaturas grande parte dos materiais se transforma em supercondutores.
Os supercondutores tem a propriedade especial de transportar corrente elétrica sem que ocorra a disspação de energia, bem como expulsar campos magnéticos de seu interior. Essas duas propriedades leva a aplicações interessantes. A primeira permite construir bobinas para gerar altos campos magnéticos, uma vez que como não há dissipação de energia, é possível aplicar altas correntes em uma bobina supercondutora e em seguida remover a fonte, pois a corrente permanecerá indefinidamente fluindo. Além disso, pode-se projetar bobinas para atingirem altos campos magnéticos, centenas de milhares de vezes mais intensos do que o campo magnético da Terra.
As bobinas supercondutoras são utilizadas nas máquinas de tomografia por ressonância magnética nuclear, aplicadas na geração de imagens do interior do corpo. No caso da minha pesquisa, além de utilizar o hélio para resfriar os materiais e submetê-los à altos campos magnéticos, os sensores utilizados para detectar o magnetismo dos materiais utiliza um efeito supercondutor, chamado de efeito Josephson. O dispositivo chama-se SQUID (Superconductor Quantum Interferance Device - dispositivo supercondutor de interferência quântica).
No Brasil o custo do hélio é muito alto. Se paga tipicamente 15 doláres por litro. Por esse motivo aqui há a cultura de se reciclar o hélio. A saída será o desenvolvimento de novos mataterias e tecnologias que não necessitem hélio. Existem materiais supercondutores em temperaturas mais altas que a do hélio liquido, mas não suportam altas correntes, não sendo viáveis para a construção de bobinas para altos campos magnéticos.
- A Matéria Em Diferentes Escalas
Coluna Física sem mistério Ciência Hoje on-line publicada em 22/06/2012 Em diversas oportunidades nesta coluna, falamos sobre planetas, estrelas e galáxias. Em outros momentos, também abordamos temas como átomos e moléculas, que, ao interagirem,...
- Pouco Divulgada, Muito Aplicada
Coluna Física de mistério Ciência Hoje on-line Publicada 18/05/2012 Todos os anos, na segunda semana de maio, mais de mil físicos brasileiros se deslocam para o interior de São Paulo ou, algumas vezes, para o interior de Minas Gerais. Em cidades...
- A Dança Da Supercondutividade.
Na coluna desse mês (O Termômetro das Grandes Transformações) discuti alguns aspectos interessantes sobre o conceito de temperatura e com o calor pode provocar as mudanças no estado da matéria. Entre os aspectos que comentei, falei sobre o fenômeno...
- Os Segredos Que O Frio Esconde
Coluna Física sem mistério Publicada no Ciência Hoje On-line 16/05/2008 Durante esta época do ano, em maio e junho, quando já passamos do meio do outono e com o inverno se aproximando, algumas regiões do Brasil começam a apresentar com mais freqüência...
- Um Brilho Em Nossas Vidas
Coluna Física sem mistério Publicada no Ciência Hoje On-line 22/12/2006 Na maioria das cidades, as noites de dezembro costumam ser mais brilhantes. Devido às festas natalinas e de final de ano, as ruas, praças, casas, prédios etc. ganham iluminação...
Ciência e Tecnologia
O fim do Hélio
No dia 24 de agosto foi publicado no jornal "O Globo" uma matéria que inicialmente foi veiculada no jornal "The Independent" sobre o fim do hélio (a matéria pode ser lida no Jornal da Ciência). Isso está ocorrendo devido ao fato que os Estados Unidos, donos da maior reserva desse elemento, resolveram há alguns anos privatiza-la e por isso o preço do hélio ficou muito baixo, não estimulando a sua reciclagem.
Eu sou um usuário de hélio líquido há muito tempo. Ele é o principal insumo da minha pesquisa. Como estudo as propriedades magnéticas de materiais desde temperaturas muito baixas e com altos campos magnéticos, o hélio é de fundamental importância.
O hélio é encontrado no subsolo, em especial e jázidas de petróleo. Ele ficou preso na Terra durante o seu período de formação, pois como ele é um gás nobre ele não se liga com nenhum outro átomo. Todo hélio existente ou foi formado no início do universo, durante o evento do Big-Bang ou no interior das estrelas pelo processo de fusão nuclear.
O hélio é o único elemento que não fica sólido em pressão atmosférica. Nos primórdios da aviação ele era usado para os grandes dirigíveis e o encontramos nos balões que as crianças tanto gostam. Mas a sua maior aplicação atualmente é como líquido criogênico. O hélio fica líquido na temperatura de 4,2 K (aproximadamente 270 graus Celsius negativos). Dessa maneira, ele é largamente utilizado para resfriar materiais para que se possa observar o aparecimento de propriedades magnéticas ou supercondutoras. Uma das mais importantes aplicações práticas é que em baixas temperaturas grande parte dos materiais se transforma em supercondutores.
Os supercondutores tem a propriedade especial de transportar corrente elétrica sem que ocorra a disspação de energia, bem como expulsar campos magnéticos de seu interior. Essas duas propriedades leva a aplicações interessantes. A primeira permite construir bobinas para gerar altos campos magnéticos, uma vez que como não há dissipação de energia, é possível aplicar altas correntes em uma bobina supercondutora e em seguida remover a fonte, pois a corrente permanecerá indefinidamente fluindo. Além disso, pode-se projetar bobinas para atingirem altos campos magnéticos, centenas de milhares de vezes mais intensos do que o campo magnético da Terra.
As bobinas supercondutoras são utilizadas nas máquinas de tomografia por ressonância magnética nuclear, aplicadas na geração de imagens do interior do corpo. No caso da minha pesquisa, além de utilizar o hélio para resfriar os materiais e submetê-los à altos campos magnéticos, os sensores utilizados para detectar o magnetismo dos materiais utiliza um efeito supercondutor, chamado de efeito Josephson. O dispositivo chama-se SQUID (Superconductor Quantum Interferance Device - dispositivo supercondutor de interferência quântica).
No Brasil o custo do hélio é muito alto. Se paga tipicamente 15 doláres por litro. Por esse motivo aqui há a cultura de se reciclar o hélio. A saída será o desenvolvimento de novos mataterias e tecnologias que não necessitem hélio. Existem materiais supercondutores em temperaturas mais altas que a do hélio liquido, mas não suportam altas correntes, não sendo viáveis para a construção de bobinas para altos campos magnéticos.
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- A Matéria Em Diferentes Escalas
Coluna Física sem mistério Ciência Hoje on-line publicada em 22/06/2012 Em diversas oportunidades nesta coluna, falamos sobre planetas, estrelas e galáxias. Em outros momentos, também abordamos temas como átomos e moléculas, que, ao interagirem,...
- Pouco Divulgada, Muito Aplicada
Coluna Física de mistério Ciência Hoje on-line Publicada 18/05/2012 Todos os anos, na segunda semana de maio, mais de mil físicos brasileiros se deslocam para o interior de São Paulo ou, algumas vezes, para o interior de Minas Gerais. Em cidades...
- A Dança Da Supercondutividade.
Na coluna desse mês (O Termômetro das Grandes Transformações) discuti alguns aspectos interessantes sobre o conceito de temperatura e com o calor pode provocar as mudanças no estado da matéria. Entre os aspectos que comentei, falei sobre o fenômeno...
- Os Segredos Que O Frio Esconde
Coluna Física sem mistério Publicada no Ciência Hoje On-line 16/05/2008 Durante esta época do ano, em maio e junho, quando já passamos do meio do outono e com o inverno se aproximando, algumas regiões do Brasil começam a apresentar com mais freqüência...
- Um Brilho Em Nossas Vidas
Coluna Física sem mistério Publicada no Ciência Hoje On-line 22/12/2006 Na maioria das cidades, as noites de dezembro costumam ser mais brilhantes. Devido às festas natalinas e de final de ano, as ruas, praças, casas, prédios etc. ganham iluminação...