segunda-feira, 25 de julho de 2011

Supercondutores de alta temperatura crítica: 25 anos

A revista Nature está publicando um news feature sobre os 25 anos de um dos grandes enigmas da Física da Matéria Condensada atual: os supercondutores de alta temperatura crítica (os chamados high-Tc).

A decoberta de uma classe desses materiais, relatada em um artigo de Julho de 1986 (e que rendeu Prêmio Nobel já no ano seguinte a Johannes Bednorz e Karl Müller), causou uma enorme efervecência na época, hoje apelidada de "o Woodstock da Física". O tópico se popularizou de tal forma que acabou sendo capa de revistas como Time, Veja e inclusive a primeira Superinteressante (Outubro de 1987, na imagem ao lado. Eu ainda tenho essa guardada em casa).

Havia bons motivos para tanta "histeria". Afinal, supercondutores são materiais que conduzem corrente elétrica sem perdas ou aquecimento por efeito Joule uma vez que tem resistividade nula abaixo de uma certa temperatura, denominada temperatura crítica (ou Tc).

Supercondutores "convencionais" são conhecidos desde o início do século passado (a descoberta é creditada a Heike Kamerlingh Onnes, em 1911) mas possuem temperaturas críticas baixas, da ordem de 5 a 20 graus Kelvin (K) (-270 a -250 C). Ou seja, operam apenas em refrigeradores de Hélio líquido (a temperatura de ebulição do Hélio fica em torno de 4.2K ou -269 C), o que torna os custos de se ter um "fio supercondutor" bastante elevados. Assim, havia (e há) o interesse em descobrir materiais com Tcs mais altas. O "Santo Graal" seria um material que fosse supercondutor à temperatura ambiente, com aplicações tecnológicas imediatas.

Em 1986, Bednorz e Müller descobriram cerâmicas supercondutoras com Tcs da ordem de 80K (ou -190 C). Ainda são temperaturas baixas comparadas à temperatura ambiente mas altas o suficiente para que esses materiais sejam supercondutores à temperatura do Nitrogênio líquido (77K), muito mais barato do que Hélio. Imaginou-se na época desse 'Woodstock' que a descoberta de supercondutores com Tcs da ordem de 300K (temperatura ambiente) seria apenas uma questão de tempo, o que nos levaria para uma "era de Aquário" onde as linhas de transmissão operariam sem perdas, trens ultrarápidos levitariam sobre os trilhos e poderíamos armazenar altas quantidades de energia por meses e até anos em "reservatórios" supercondutores (como reservatórios de água). Quem dera...

Passados 25 anos de pesquisas no assunto, ainda não temos esse "Santo Graal" nas mãos. Vários compostos supercondutores com temperaturas críticas acima de 77 K foram descobertos (vide gráfico abaixo) mas o que temos são mais perguntas do que respostas. O cenário hoje é que ainda não há um consenso sobre como (e porquê) esses materiais se tornam supercondutores. Mais precisamente, não há uma teoria única que descreva o comportamento microscópico desses materiais, algo que ocorreu com os materiais de baixa Tc com a formulação da teoria BCS por John Bardeen, Leon Cooper and Robert Schrieffer em 1957 (pela qual ganharam o Prêmio Nobel em 1972).

No caso de supercondutores de alta Tc, ao contrário, existem várias teorias, cada qual defendida a unhas e dentes por seus simpatizantes. Mesmo a descrição teórica dos mecanismos básicos que levam ao aparecimento da supercondutividade ainda são motivos de controvérsia. Ouvi meu antigo supervisor dizer uma vez que "os high-Tcs são o Vietnã dos Físicos teóricos". Existem várias razões para isso, mas elas merecem um post à parte.

segunda-feira, 4 de julho de 2011

Segurança na USP

A trágica morte de um estudante da FEA em 18 de maio passado teve grande repercursão dentro do campus da USP em São Paulo. Me parece que isso foi um daqueles momentos em que a comunidade universitária "acordou" para uma realidade de insegurança que tantos paulistanos vivem diariamente. Com isso, a idéia de ter algum tipo de presença permanente da Polícia Militar no campus, antes um tabu, já está virando um consenso. Na verdade, os dados mostram uma queda acentuada no número de ocorrências desde que o policiamento no campus foi reforçado.

A grande questão não é se teremos a PM no campus mas sim como fazer isso de forma que essa presença seja eficiente em termos de segurança e, ao mesmo tempo, leve em consideração as peculiaridades de policiamento em um ambiente universitário.

Isso por que, do ponto de vista de um gestor de segurança, um campus universitário é um ambiente complexo: não é uma área nem residencial e nem comercial ; não há uma uniformidade de idade, classe social ou renda entre os três grupos que formam a USP (alunos, professores e funcionários); há tanto um fluxo de pessoas "de passagem" pelo campus como uma comunidade que mora (os alunos que estão no CRUSP), estuda e trabalha ali . Nesse ambiente, ações preventivas são, em geral, mais eficientes do que ações repressivas.

O desafio desse tipo de policiamento ocorre também em outros países: nos Estados Unidos, por exemplo, as universidades contam com uma "campus police" com poder de polícia mesmo (não são apenas seguranças), sendo que os policiais são orientados e preparados a lidar com os desafios dentro de um ambiente de estudantes. Lá, por exemplo, uso de bebidas e drogas é um caso emblemático: ações preventivas ("educativas") e repressivas são usadas em conjunto dentro de um plano mais amplo de segurança no campus, dentro das características do ambiente universitário. Aqui o foco deve ser outro, com maior atenção a crimes como roubos e sequestros-relâmpago (aliás, não faltam críticas aos "maconheiros" da USP, como se o consumo de maconha ali fosse maior do que em outros lugares com grande concentração de jovens e isso fosse uma explicação para a falta de segurança no campus...).

Por fim, me parece bem interessante a proposta de se criar um "Pelotão Universitário" da PM, formado por policiais e oficiais que sejam alunos ou ex-alunos dos cursos de graduação e pós-graduação da USP. Se bem implementada, todos tem a ganhar com algo assim: a USP teria um corpo de policiais que conhece o campus e o ambiente acadêmico e PM teria um canal para melhorar a formação dos seus soldados e oficiais, de modo que toda a sociedade ganhe.