Perspetivas da Supercondutividade na Formação Científica e Engenharia
DOI:
https://doi.org/10.54580/R0801.18Palavras-chave:
supercondutividade, investigação, formação científica, inovação tecnológicaResumo
A supercondutividade, descoberta em 1911 por Heike K. Onnes, constitui uma das áreas mais promissoras da física moderna, com aplicações que vão desde o transporte eficiente de energia até à computação quântica. Ao longo do século XX, a sua evolução incluiu a formulação da teoria BCS (1957) e a descoberta dos supercondutores de alta temperatura (HTS, de High – Temperature Superconductors) crítica (1986), marcos que ampliaram significativamente o leque de aplicações tecnológicas. Apesar desses avanços, a sua investigação permanece pouco desenvolvida em países com infraestruturas científicas emergentes, como Angola. Considerando que o país possui reservas de nióbio em Quilengues, Huíla, pouco exploradas, este recurso pode assumir papel estratégico no desenvolvimento científico, industrial e tecnológico do país. O nióbio é um dos materiais relevantes em supercondutividade, elemento essencial na produção de supercondutores de baixa temperatura (LTS, de Low – Temperature Superconductors), como nióbio - titânio NbTi e nióbio - estanho Nb₃Sn, amplamente utilizados em aceleradores de partículas e em tecnologias médicas. Embora os HTS apresentem vantagens de refrigeração, os compostos de nióbio continuam insubstituíveis em diversas aplicações devido à sua fiabilidade, maturidade tecnológica e consolidação industrial. Este trabalho analisa os fundamentos da supercondutividade, discute as suas principais aplicações e avalia oportunidades para a sua integração no contexto científico angolano. A sua introdução sistemática em programas de formação científica em materiais, física e engenharia pode reforçar a capacitação de investigadores e abrir caminhos concretos para a inovação tecnológica sustentável. O artigo conclui com uma reflexão sobre os desafios estruturais existentes e propõe meios para fomentar a investigação colaborativa em supercondutividade, contribuindo para posicionar Angola no panorama científico global.
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Referências
Banno, N. (2023). Low-temperature superconductors: Nb3Sn, Nb3Al, and NbTi. Em Superconductivity. Vol. 6. Elsevier B.V. https://doi.org/10.1016/j.supcon.2023.100047
Barrera, L. (2022). The 2030 Agenda for Sustainable Development in Engineering Education: A Criteria Statement Proposal for Graduate Attributes and Professional Competencies. Proceedings - 8th International Symposium on Accreditation of Engineering and Computing Education, ICACIT. (1-4) Disponível em: https://doi.org/10.1109/ICACIT56139.2022.10041577
Bray, J. W. (2009). Superconductors in applications; Some practical aspects. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 19(3), 2533–2539. https://doi.org/10.1109/TASC.2009.2019287
Chen, C.-F., & Sewell, G. (1996). Strategies for technological development in South Korea and Taiwan: the case of semiconductors. Research Policy, 25(5), 759–783. https://doi.org/10.1016/0048-7333(95)00861-6
Hasan, M. S., Anjuman, J. N., Ali, J., & Jawad, A. (2024). Superconductors Application in Power Sector: A Review. IEEE Flagship International BIT Conference: Next Generation Applications in Green Energy Technology, BITCON 2024. (1-5). Disponível em: https://doi.org/10.1109/BITCON63716.2024.10984453
Hirsch, J. E. (2009). BCS theory of superconductivity: It is time to question its validity. Physica Scripta, 80(3). https://doi.org/10.1088/0031-8949/80/03/035702
Machado, M. A., & Hatakeyama, Kazuo. (2018). From Technology Transfer to Disruptive Innovation: The Case of EMBRAER. 2018 Proceedings of PICMET ’18: Technology Management for Interconnected World. (1-9), Disponível em: https://doi.org/10.23919/PICMET.2018.8481903
Kozhevnikov, V. (2021). Meissner Effect: History of Development and Novel Aspects. Em Journal of Superconductivity and Novel Magnetism (Vol. 34, Número 8, pp. 1979–2009). Springer. https://doi.org/10.1007/s10948-021-05925-8
Li, M. S. (2003). Paramagnetic Meissner effect and related dynamical phenomena. Em Physics Reports. 376(3) 133–223. https://doi.org/10.1016/S0370-1573(02)00635-X
Lilia, B., Hennig, R., Hirschfeld, P., Profeta, G., Sanna, A., Zurek, E., Pickett, W. E., Amsler, M., Dias, R., Eremets, M. I., Heil, C., Hemley, R. J., Liu, H., Ma, Y., Pierleoni, C., Kolmogorov, A. N., Rybin, N., Novoselov, D., Anisimov, V., … Valenti, R. (2022). The 2021 room-temperature superconductivity roadmap. Journal of Physics: Condensed Matter, 34(18), 183002. https://doi.org/10.1088/1361-648X/ac2864
Manso Jimeno, M., Vaughan, J. T., & Geethanath, S. (2023). Superconducting magnet designs and MRI accessibility: A review. NMR in Biomedicine. 36(9) e4921. https://doi.org/10.1002/nbm.4921
McManus, C., Baeta Neves, A. A., Audy, J. N., & Prata, A. T. (2024). Innovation in Brazil: Universities, Embraer and Petrobras. Anais da Academia Brasileira de Ciências, 96(4) e20230938. https://doi.org/10.1590/0001-3765202420230938
Mercer, W. J., Pashkin, Y. A. (2023). Superconductivity : the path of least resistance to the future. 64(1), 19–46. https://doi.org/10.1080/00107514.2023.2259654
Petricek, P., Klir, R., & Kal’Avsky, P. (2020). Swot Analysis and Its Application in Solving Research Tasks. NTinAD 2020 - New Trends in Aviation Development 2020 - 15th International Scientific Conference, Proceedings, 197–201. Disponível em: https://doi.org/10.1109/NTAD51447.2020.9379082
Qin, W., Cheng, M., Zhu, X., Wang, Z., & Hua, W. (2024). Potential Interpretation of the Meissner Effect in Superconductors: Insights from Vector Magnetic Circuit Theory. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 34(9). Art no. 8800809. https://doi.org/10.1109/TASC.2024.3466521
Rossi, L. (2023). Physica C: Superconductivity and its applications Particle Accelerators and Cuprate Superconductors. Physica C: Superconductivity and its applications, 614(1), 1354360. https://doi.org/10.1016/j.physc.2023.1354360
Schulz, K. J., Piatak, N. M., & Papp, J. F. (2017). Niobium and tantalum (K. J. Schulz, J. H. DeYoung, R. R. Seal, & D. C. Bradley, Eds.; Professional Paper). Disponível em: https://doi.org/10.3133/pp1802M
Sun, W., Chen, S., Cheng, J., & Wang, Q. (2023). Preparation and Properties of NbTi–Nb3Sn–NbTi Superconducting Joints. Journal of Low Temperature Physics, 213(1), 237–249. https://doi.org/10.1007/s10909-023-02995-x
Supreeth, D. K., Bekinal, S. I., Chandranna, S. R., & Doddamani, M. (2022). A Review of Superconducting Magnetic Bearings and Their Application. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 32(3) 1-15. https://doi.org/10.1109/TASC.2022.3156813
Tiago Batista de Sousa, W., Boehm, F., Grohmann, S., Noe, M., Willén, D., Alekseev, A., Mansheim, P., Bach, R., Prusseit, W., Hintze, C., Prinz, R., & Michalek, P. (2025). SuperLink: Development and Impacts of a Superconducting Power Cable in a 110-kV Distribution Network. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 35(7) 1-11. https://doi.org/10.1109/TASC.2025.3585422
Tixador, P. (2010). Development of superconducting power devices in Europe. Physica C: Superconductivity and its Applications, 470(20), 971–979. https://doi.org/10.1016/j.physc.2010.05.014
Willen, D., Seden, M., Pitzer, M., Roudriges-Zermeno, V., Thidemann, C., Kunert, J., Tjahjanto, D. D., Frohne, C., Holte, O., Wolff, C., Prusseit, W., Hintze, C., Bach, R., Mansheim, P., de Sousa, W. T. B., Noe, M., Alekseev, A., Michalek, P., & Prinz, R. (2025). Development of the Superlink HTS Cable System for Implementation in Munich. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 35(5) Art no. 4802508. https://doi.org/10.1109/TASC.2025.3553829
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