quinta-feira, 09/04/2026
Centro de Física
Estudo de José Carmelo
pode ajudar a criar eletrónica mais eficiente e novos materiais.
Um investigador da Escola de Ciências da Universidade
do Minho (ECUM) descobriu que a
eletricidade se move em certos materiais quânticos de forma mais regular do que
indicavam estudos anteriores. A investigação,
publicada na revista “Reports on
Progress in Physics”, pode ter impacto em tecnologias de ponta.
Imagine uma multidão a sair de um estádio. Em vez de
se dispersarem de forma caótica, as pessoas avançam devagar, seguindo regras
implícitas. José Manuel Carmelo, professor catedrático aposentado da ECUM e
investigador do Centro de Física das Universidades do Minho e do Porto
(CF-UM-UP), explica que é assim que a eletricidade se comporta nestes materiais:
“Estamos a estudar o transporte de carga a temperaturas finitas no chamado
modelo de Hubbard em uma dimensão, que descreve certos materiais formados por
cadeias moleculares pouco acopladas e sistemas de átomos superfrios que se
produzem artificialmente”.
Estudos anteriores sugeriam que a eletricidade poderia
espalhar-se quase instantaneamente, num fenómeno chamado de superdifusão. José
Manuel Carmelo esclarece: “A constante de difusão caracteriza o transporte de
carga. Se for infinita, diz-se que o transporte é superdifusivo. Até aqui
considerava-se que essa constante de difusão de carga era infinita, mas eu
mostro que é finita”.
O erro das interpretações anteriores estava numa
propriedade do sistema que não tinha sido considerada, ou seja, uma simetria
que impede o movimento extremamente rápido da eletricidade. “Não tomaram em
consideração uma simetria translacional U(1) do modelo associada à abertura de
um hiato de energia que não permite transporte superdifusivo”, sublinha o
investigador, que também tem publicado estudos recentes nesta área com Pedro
Sacramento, do Instituto Superior Técnico.
Na prática, isso significa que a eletricidade se move
de forma mais previsível e controlada do que se pensava. O trabalho é teórico,
mas dá novas informações sobre como a eletricidade ou átomos ultrafrios (com
temperaturas perto do zero absoluto) se comportam em sistemas experimentais.
A descoberta ajuda a compreender melhor o
comportamento da eletricidade a nível microscópico, o que é essencial para
desenvolver o que é essencial para desenvolver diversas tecnologias. Além
disso, clarifica debates internacionais sobre quando os sistemas quânticos
seguem regras previsíveis ou se comportam de forma inesperada.
