Claudio Macedo
25/07/2017

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Christian Binek, pesquisador dos EUA, obteve uma fórmula termodinâmica relacionando, de maneira simples, a elasticidade de materiais diamagnéticos e paramagnéticos com as propriedades magnéticas desses materiais. No trabalho, o módulo de elasticidade, conhecido como módulo de Young (relação entre a tenção aplicada a um material e a deformação elástica que o corpo sofre devido à tensão), teve sua variação com a temperatura expressa simplesmente como sendo a variação da susceptibilidade magnética com temperatura.

No caso particular dos materiais supercondutores cerâmicos e monocristalinos, a fórmula de Binet, com a susceptibilidade diamagnética independente da temperatura desses materiais, dá origem ao resultado surpreendentemente simples de que o módulo de Young é constante, isto é, as propriedades elásticas não dependem da temperatura.

Com essa nova fórmula para a variação com temperatura do módulo de Young, passamos a ter uma ferramenta sólida para adaptar as propriedades elásticas de vários tipos de materiais ajustando suas propriedades magnéticas. Isso pode ser feito, por exemplo, aplicando um campo magnético adequado.

O controle com a temperatura das propriedades elásticas dos materiais é de importância tecnológica muito grande. O autor, no trabalho, fez questão de citar um exemplo proeminente dessa relevância tecnológica das propriedades elásticas dos materiais: o acidente do ônibus espacial Challenger, em 1986. No evento, a baixa temperatura ambiente no dia do lançamento causou o endurecimento de juntas de borracha do foguete e isso fez com que ocorresse uma explosão do veículo que matou os sete tripulantes.

As perspectivas de pesquisas nesse assunto para o futuro incluem a investigação do entendimento em nível quântico da fórmula obtida, e a possibilidade de existência de relações semelhantes à de Binet para materiais que apresentam correlações magnéticas fortes, como no caso dos ferromagnéticos.

[1] Crédito da imagem: Clker-Free-Vector-Images (Pixabay) / Creative Commons CC0. URL: https://pixabay.com/en/knot-tied-yellow-rope-nautical-30531/.

[2] C Binek. Elastic properties of superconductors and materials with weakly correlated spins. Scientific Reports 7, 4906 (2017).

Como citar este artigo: Claudio Macedo. Controlando a elasticidade de materiais com campos magnéticos. Saense. URL: http://www.saense.com.br/2017/07/controlando-a-elasticidade-de-materiais-com-campos-magneticos/. Publicado em 25 de julho (2017).

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