METAIS, LIGAS METÁLICAS E SUPERCONDUTORES

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RESUMO: METAIS, LIGAS METÁLICAS E SUPERCONDUTORES 
 
 Podendo ser definido como um aglomerado de átomos com caráter metálico 
em que os elétrons da camada de valência fluem livremente, os metais ocupam a 
maior parte da tabela periódica e são por consequência os elementos mais conhecidos 
pelo homem. São caracterizados principalmente pelos alcalinos e alcalino-terrosos. A 
maioria dos metais é sólida à temperatura ambiente, com exceção do Mercúrio, que é 
encontrado na natureza no estado líquido. 
 O brilho característico que existe devido a existência de elétrons livres em sua 
superfície faz desse elemento um excelente refletor de luz; possuem alta 
maleabilidade, o que possibilita a produção de lâminas e chapas extremamente finas; 
possuem elevado ponto de fusão e ebulição e são exímios condutores térmicos e 
elétricos. Sua capacidade de conduzir calor chega a variar entre 10 e 100 vezes mais 
rápido do que outras substâncias. 
 As ligas metálicas são o método mais fácil pelo qual os metais são trabalhados: 
o aço (composto principalmente de Ferro e pequena porcentagem de carbono) é a liga 
metálica mais utilizada no mundo e caracteriza-se pela resistência e boa condutância; 
caso apenas o Ferro fosse utilizado – algo impossível de se obter na Natureza -, não 
seria tão duro quanto o aço e resistente à oxidação como tal. 
 Os metais estão presentes no dia-a-dia de qualquer pessoa, por terem 
características específicas de seu grupo (citadas anteriormente) e por serem os 
elementos mais abundantes do planeta: o núcleo da Terra é composto em sua maioria 
de Níquel e Ferro. Desde latinhas de aço de refrigerante até filamentos de lâmpadas 
incandescentes e aparelhos eletrônicos, os metais mostram-se muito úteis e 
indispensáveis à vida. 
 Já as ligas metálicas são materiais com propriedades metálicas que contêm 
dois ou mais elementos, sendo que pelo menos um deles é um metal. Normalmente, a 
formação das ligas metálicas se dá pelo aquecimento conjunto dos metais até que 
ambos atinjam os seus pontos de fusão, isto é, até que derretam. Posteriormente, 
deixa-se a mistura esfriar e solidificar-se totalmente. 
 Possuem ampla aplicação, pois têm várias vantagens que os metais isolados 
não apresentam. Por exemplo, o que ocorre geralmente é que os metais puros não 
apresentam todas as qualidades necessárias para determinada aplicação, sendo 
muitas vezes excessivamente duros, ou muito moles, ou como é o caso dos ferros 
oxidam-se facilmente e são quebradiços. 
 Assim, a liga metálica pode ser preparada de modo a adquirir as propriedades 
que se quer que o metal possua, para determinada aplicação. Essas características 
irão depender de vários fatores, tais como: os elementos que formam a liga, a 
proporção em que cada um deles é misturado, a estrutura cristalina, o tamanho e a 
arrumação dos cristais e os tratamentos que a liga venha a sofrer. 
 A supercondutividade é uma propriedade física que certos materiais 
apresentam quando são esfriados a temperaturas extremamente baixas, podendo 
conduzir corrente elétrica sem resistências e nem perdas de energia. Esse fenômeno 
foi descoberto em 1911 pelo físico holandês Heike Kamerlimgh-Onnes, quando 
observou que a resistência elétrica do mercúrio desaparecia ao ser resfriado a 4K, o 
que corresponde a – 269,15 °C, dessa forma, ele acabava de tornar o mercúrio um 
material supercondutor. Esse fenômeno, conseguido com o mercúrio, foi verificado 
para outros metais, no entanto não foi permitida a aplicação, pois eram necessários 
muitos gastos para conseguir manter temperaturas muito baixas. 
 Como esses materiais não possuem resistência elétrica, o que significa que os 
elétrons podem se deslocar livremente através deles, eles podem transmitir grandes 
quantidades de corrente elétrica por longos períodos sem perder energia na forma de 
calor. Foi comprovado que malhas de fios supercondutores podem transmitir correntes 
elétricas por centenas de anos sem nenhuma perda considerável. 
 A supercondutividade é muito importante e tem larga aplicação. Essa 
propriedade não é aplicada somente na transmissão de energia elétrica, mas também 
em vários outros campos, como: 
 - Na construção de magnetos supercondutores que geram campo magnético 
extremamente forte, os quais possibilitam a construção dos chamados aceleradores 
de partículas; 
 - Nos aparelhos eletrônicos que funcionam à base de eletricidade, diminuindo o 
seu tamanho e o gasto de energia dos mesmos; 
 - Nos fios supercondutores utilizados em computadores, permitindo que os 
chips sejam cada vez menores e mais rápidos no processamento de dados; 
 - Em ímãs, permitindo que eles possam flutuar sobre a superfície de um 
material supercondutor. Esse fato possibilita a construção e operação dos chamados 
trens bala, os quais trafegam apenas flutuando sobre o trilho.