Os britânicos David Thouless, F. Duncan Haldane e J. Michael Kosterlitz, que trabalham nos Estados Unidos, foram anunciados nesta terça-feira como os vencedores do Prêmio Nobel de Física por suas pesquisas sobre a matéria.

"Suas descobertas permitiram avanços na compreensão teórica dos mistérios da matéria e criaram novas perspectivas para o desenvolvimento de materiais inovadores", destacou a Fundação Nobel.

Thouless, 82 anos, nascido na Escócia, é professor emérito na Universidade de Washington em Seattle (noroeste dos Estados Unidos). Ele receberá metade do prêmio, ou seja, quatro milhões de coroas (417.000 euros).

A outra metade será dividida entre Haldane, 65 anos, nascido em Londres e que é professor na Universidade de Princeton (Nova Jersey), e Kosterlitz, também nascido na Escócia em 1942, professor na Universidade Brown em Providence (Rhode Island).

"Os premiados deste ano abriram o caminho para um mundo desconhecido, onde a matéria pode passar por estados estranhos. Eles utilizaram métodos matemáticos avançados para estudar fases ou estados inusuais da matéria, como os supercondutores, os superfluidos e as fitas magnéticas finas", explicou a Fundação.

As aplicações podem servir para a ciência dos materiais e para a eletrônica.

Em 2015, o japonês Takaaki Kajita e o canadense Arthur McDonald venceram o Nobel de Física por suas pesquisas que estabeleceram que os neutrinos - partículas elementares - têm massa.

David J. Thouless, Duncan Haldane e J. Michael Kosterlitz, que trabalham em universidades americanas, ajudaram a decifrar o comportamento da matéria em novos estados físicos, conhecimento que deve ajudar na criação dos eletrônicos das próximas gerações.

Estados topológicos

Os cientistas foram premiados por “descobertas teóricas sobre transições de fase topológica e fases topológicas da matéria”, de acordo com o comunicado do comitê do Nobel. Em outras palavras, o que os pesquisadores fizeram foi aplicar um ramo da matemática conhecido como topologia para descobrir e caracterizar novos estados da matéria (os mais conhecidos são três: sólido, líquido e gasoso).

No início dos anos 1970, Thouless e Kosterlitz mostraram que a supercondutividade – ou a capacidade que certos materiais têm ao serem submetidos a temperaturas muito baixas em conduzir corrente elétrica sem resistência – poderia ocorrer em materiais finíssimos. Eles explicaram esse mecanismo e como ocorriam as transições entre as fases físicas. Os efeitos desse fenômeno são hoje conhecidos pelos especialistas como transição Kosterlitz-Thouless.

Na década seguinte, Thouless e Haldane ampliaram os estudos e, de maneira independente, descobriram que a topologia também poderia ser usada para a compreensão das propriedades de campos magnéticos intensos encontrados em alguns materiais a baixíssimas temperaturas. Esse conhecimento abriu espaço para novas pesquisas que, atualmente, demostram que essas “fases topológicas”, ou novos estados da matéria, podem acontecer não apenas em materiais muito finos, mas também em substâncias tridimensionais. Novas gerações de eletrônicos, que utilizam supercondutores ou materiais com superfluidez (que exibem esses novos estados físicos), são atualmente construídas com base no conhecimento lançado pelo trio britânico.

“Vários desenvolvimentos teóricos foram feitos a partir dos estudos desses cientistas e, atualmente, temos materiais experimentais construídos com esse conhecimento que nos levarão a tecnologias melhores e mais eficientes”, explica Fazzi.

Fazzi estuda os chamados “isolantes topológicos”, materiais derivados dos estudos premiados pelo Nobel, que, em linhas gerais, são isolantes, mas exibem superfície capaz de conduzir eletricidade. Dessa maneira, eles conseguem permitir a passagem de corrente elétrica sem a perda de energia (em forma de calor, por exemplo), propriedade importantes para a construção de futuros computadores e eletrônicos.

Fonte: Correio Braziliense