Grafeno é usado para congelar superfluido e quebrar as leis da física

Um estudo publicado na Nature trouxe o grafeno para o centro de uma descoberta que pode redefinir a física da matéria condensada. Pesquisadores observaram um fenômeno inédito: um superfluido, estado em que partículas fluem sem atrito, interrompeu seu movimento e passou a apresentar características de um supersólido, uma fase quântica rara que combina ordem estrutural de um sólido com propriedades típicas de fluidos.

O avanço foi possível graças ao uso de grafeno, material bidimensional formado por uma única camada de átomos de carbono. Ao empilhar duas camadas de grafeno e ajustar cuidadosamente suas condições eletrônicas, os cientistas criaram éxcitons: quasipartículas formadas pela atração entre elétrons e lacunas positivas. Sob forte campo magnético, esses excitons se comportaram coletivamente como um superfluido.

Ao variar a densidade dessas partículas e a temperatura do sistema, os pesquisadores observaram uma transição inesperada: o fluxo livre típico da superfluidez cessou completamente, dando lugar a um estado isolante. Esse comportamento sugere a formação espontânea de um sólido excitônico (um possível supersólido) sem necessidade de armadilhas artificiais, algo nunca visto antes.

O grafeno foi essencial para o experimento, pois suas propriedades podem ser ajustadas com extrema precisão, permitindo controlar interações quânticas em escala atômica. Como os excitons são muito mais leves que partículas usadas em estudos anteriores, esses estados exóticos podem existir em temperaturas mais altas, ampliando o potencial de investigação.

A descoberta reforça o papel do grafeno como plataforma estratégica para explorar fenômenos quânticos complexos, aproximando a ciência de novas tecnologias baseadas em estados da matéria até então apenas teóricos.