'Bronze roxo': o metal raro que pode mudar a ciência quântica

Você já ouviu falar no bronze roxo? Também conhecido como lítio molibdênio bronze roxo, esse material tem uma capacidade nunca antes vista de mudar entre estados elétricos, tornando-se um isolante ou um condutor dependendo de pequenas mudanças nas condições físicas. 

Além do nome desse material parecer uma grande contradição em termos, esse composto também não contém qualquer uma das moléculas que formam o bronze — cobre, estanho e zinco. Sua fórmula química, na verdade, é Li^0,9Mo⁶O¹⁷, uma combinação de elementos que pode ser bastante importante para que a era do processamento quântico de dados possa criar novas coisas.

Importância quântica

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Embora já fosse interessante para os cientistas por conta do seu estado sólido, que apresenta cristais tridimensionais se comportando como um metal unidimensional, o bronze roxo também deverá atrair muito mais atenção após a descoberta de quão facilmente as suas propriedades elétricas podem ser alteradas. 

Perto do zero absoluto, esse material costuma ser um supercondutor, não aplicando nenhuma resistência ao fluxo de eletricidade. Embora isso seja algo que uma grande gama de materiais também consegue fazer, o bronze roxo se distingue por mudar de supercondutividade para ser um isolante potente com apenas uma pequena mudança de temperatura ou exposição à luz.

Essa maleabilidade elétrica faria com que esse material fosse completamente perfeito para a computação quântica, que basicamente depende em grande parte da capacidade de acionar muitos "interruptores químicos" com facilidade. Logo, isso significa que esse material possui as qualidades necessárias para colaborar com esse tipo de processo.

Estudos aprofundados

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Em um estudo publicado na revista Science, pesquisadores da Universidade de Bristol analisaram de perto as propriedades do bronze roxo. Conforme os dados demonstram, o bronze roxo se comporta como um diodo com a ausência de um campo magnético. Isso permite com que ele conduza uma corrente elétrica em uma direção, mas não em outra.

Em geral, a existência de campos magnéticos costumam complicar as coisas, mas não nesse caso. A equipe de estudos descobriu que, em um campo magnético moderadamente forte, a condutividade do bronze roxo torna-se linearmente relacionada à temperatura até que a supercondutividade comece. 

“Não encontrando nenhuma explicação coerente para este comportamento intrigante, os dados permaneceram inativos e não publicados durante os sete anos seguintes. Um hiato como este é incomum na pesquisa quântica, embora a razão para isso não tenha sido a falta de estatísticas”, disse o autor do estudo, Nigel Hussey, em comunicado.

Recentemente, os pesquisadores encontraram a característica mais notável desse material: nas condições certas, existe uma chance efetiva dele atuar como um supercondutor ou isolante no mesmo tempo, com os dois estados opostos separados por uma barreira fina. Portanto, seria muito fácil passar de um para o outro e vice-versa. De acordo com os investigadores, os próximos passos da pesquisa devem explorar os pontos em comum e as diferenças de cada fase desse material, o que poderia revelar as causas desse comportamento estranho.