O que acontece com o hélio-4 quando é resfriado a -271°C, o Ponto Lambda, e por que ele desafia a gravidade ao subir pelas paredes de copos? Em condições extremas, o fluido entra em um estado quântico de viscosidade zero, formando um condensado de Bose-Einstein que se comporta como uma única onda.
Pesquisadores do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas estudam fluidos quânticos para entender princípios de supercondutividade e termodinâmica em frios extremos, com foco na compreensão de fenômenos da mecânica quântica em escala macroscópica.
Como o fluido sobe pelas paredes
O fluido cria uma película de apenas alguns átomos de espessura, chamada película de Rollin, que percorre paredes abertas e escorre pelo exterior do recipiente, sem depender de força externa, diferente de líquidos comuns.
Em comparação com a água líquida, o hélio superfluido apresenta viscosidade zero, permitindo que flua por poros atômicos com atrito inexistente, enquanto o comportamento de rotação gera vórtices quânticos.
Dados técnicos relevantes
- Ponto Lambda: 2,17 Kelvin (-271 °C).
- Condutividade térmica extremamente alta, superior a muitos metais.
- Viscosidade: zero, com possibilidade de atravessar pequenas fissuras no vidro.
- Estrutura física: condensado de Bose-Einstein.
Aplicações práticas
A principal utilidade atual do hélio superfluido está na refrigeração de componentes do Grande Colisor de Hádrons, naSuíça, mantendo ímãs supercondutores estáveis diante de altas correntes. O fluido também resfria sensores de satélites infravermelhos, protegendo lentes sensíveis ao calor.
Essas observações ajudam a avançar a compreensão de fenômenos quânticos em baixíssimas temperaturas, incluindo caminhos para computadores quânticos mais estáveis e sistemas de transmissão de energia com menor perda.
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