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Pesquisadores da Índia e do Japão criaram amostras ultralimpas de grafeno e observaram elétrons fluindo como líquido sem atrito — violando em mais de 200 vezes uma lei da física que funcionava desde o século XIX
Cientistas do Indian Institute of Science (IISc) e do National Institute for Materials Science do Japão anunciaram em 15 de abril de 2026 a observação de um fenômeno que a física considerava impossível em materiais comuns.
Em amostras de grafeno ultralimpo, os elétrons pararam de se comportar como partículas individuais.
Em vez disso, passaram a fluir coletivamente, como um líquido praticamente sem atrito.
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O resultado violou a lei de Wiedemann-Franz por mais de 200 vezes em baixas temperaturas. Essa lei, estabelecida no século XIX, diz que em qualquer metal a condução de calor e a condução de eletricidade devem ser proporcionais.
No grafeno, elas se desacoplaram completamente.
O que é o fluido de Dirac encontrado no grafeno
O fenômeno observado tem um nome específico na física quântica: fluido de Dirac.
Trata-se de um estado exótico da matéria no qual os elétrons deixam de agir individualmente e passam a se mover em conjunto, como se fossem um único fluido.
Aniket Majumdar, estudante de PhD no IISc e primeiro autor do estudo publicado na revista Nature Physics, explicou: “Since this water-like behaviour is found near the Dirac point, it is called a Dirac fluid — an exotic state of matter which mimics the quark-gluon plasma, a soup of highly energetic subatomic particles observed in particle accelerators at CERN”.
Em tradução livre: o fluido de Dirac imita o plasma de quarks e glúons — uma sopa de partículas subatômicas de altíssima energia que só havia sido observada em aceleradores como o CERN, na Suíça.
Agora, pela primeira vez, esse comportamento foi reproduzido em uma bancada de laboratório, usando apenas grafeno.
Um fluido 100 vezes menos viscoso que a água
Os pesquisadores mediram que a viscosidade do fluido de Dirac é 100 vezes menor que a da água.
Isso significa que os elétrons no grafeno fluem com quase zero resistência — próximo do que os físicos chamam de fluido perfeito.
Em metais convencionais, quando a condutividade elétrica aumenta, a condutividade térmica sobe junto. As duas estão sempre acopladas.
No grafeno ultralimpo, porém, elas se inverteram.
A condutividade elétrica e a condutividade térmica passaram a se mover em direções opostas.
Esse desacoplamento viola diretamente a lei de Wiedemann-Franz — e não por uma margem pequena, mas por um fator de mais de 200.
O segredo está no ponto de Dirac
O fenômeno acontece em uma condição muito específica: o ponto de Dirac.
Esse ponto é o limite exato entre o grafeno se comportar como metal ou como isolante.
Ajustando o número de elétrons na amostra, os pesquisadores conseguiram levar o material até esse ponto.
Ali, os elétrons param de se comportar como partículas que colidem umas com as outras e passam a se mover como um fluido coordenado.
O desafio era que, durante décadas, impurezas e defeitos nos materiais impediam a observação desse estado.
A equipe indiana-japonesa resolveu o problema fabricando amostras de grafeno excepcionalmente limpas, eliminando as impurezas que mascaravam o efeito.
Aplicações em sensores quânticos ultrassensíveis
Além do impacto na física fundamental, a descoberta tem implicações práticas.
A presença do fluido de Dirac no grafeno pode viabilizar sensores quânticos capazes de detectar sinais elétricos extremamente fracos e campos magnéticos tênues.
Esses dispositivos seriam úteis em aplicações de ultra-baixo ruído, como instrumentação científica avançada e diagnósticos médicos de precisão.
O grafeno, descoberto em 2004 pelos físicos Andre Geim e Konstantin Novoselov — que receberam o Prêmio Nobel de Física em 2010 pela descoberta —, continua revelando propriedades que desafiam o conhecimento estabelecido.
Em matéria anterior do Click Petróleo e Gás, mostramos como o grafeno pode ser 200 vezes mais resistente que o aço na construção civil, alcançando mais de 13 mil visualizações.
Ressalvas: ainda é pesquisa de laboratório
O estudo é uma demonstração de física fundamental, não um produto pronto.
As amostras exigem condições de ultrabaixo ruído e temperaturas muito baixas, difíceis de replicar fora de laboratórios avançados.
Contudo, o fato de um fenômeno antes restrito a aceleradores de partículas do CERN ter sido reproduzido em bancada de laboratório abre uma porta que antes nem existia.
A colaboração entre Índia e Japão demonstra que o grafeno ainda guarda surpresas — mesmo duas décadas depois de sua descoberta.
Se um material de uma única camada de átomos de carbono pode violar uma lei da física em 200 vezes, o que mais ele pode fazer que ainda não sabemos?
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