Em 16/05: JOHANNES GEORG BEDNORZ

★16/05/1950
Por www.fisica.net
Johannes Georg Bednorz é um físico alemão que dividiu o Prêmio Nobel de Física 1987 (com Karl Alex Müller), pela descoberta conjunta da supercondutividade em uma nova classe de materiais em temperaturas mais altas do que anteriormente se pensava possível. Eles surpreenderam o mundo ao relatar a supercondutividade em um material com camadas de cerâmica a uma temperatura então recorde de 33K (que é de 33 graus acima do zero absoluto). A descoberta desencadeou uma avalanche mundial de investigações com materiais relacionados, o que resultou em dezenas de novos supercondutores, levando ao recorde atual 135K. Atualmente ele desenvolve compostos de óxidos complexos com novas estruturas cristalinas para possíveis usos na microeletrônica.

Quando jovem, fez um estágio no Laboratório de Pesquisas da IBM em Zurich, onde experimentou a atmosfera de criatividade e liberdade que a IBM cultivava. Esse fator influenciou sua carreira de forma decisiva.

SUPERCONDUTIVIDADE
O fenômeno da supercondutividade é um fenômeno físico que foi descoberto em 1911 pelo físico holandês Kamerlingh Onnes, o qual recebeu o prêmio Nobel dois anos mais tarde em virtude de seus trabalhos com baixas temperaturas. Ele verificou que certos tipos de substâncias quando em temperaturas muito baixas, muito próximas do zero absoluto, apresentavam resistência elétrica quase nula, ou seja, os elétrons livres que fazem a condução da corrente elétrica podiam transitar livremente na rede cristalina. Esse fenômeno, observado por Onnes, ficou conhecido como supercondutividade e o material que se encontra nesse estado é denominado de supercondutor.

Existe uma temperatura na qual a substância passa a ser supercondutora, a qual é denominada de temperatura de transição e é variável de material para material. No mercúrio esse fenômeno ocorre à temperatura de 4K, já o chumbo à temperatura de 7K.

Desde as descobertas realizadas por Onnes, inúmeros cientistas passaram a se preocupar em descobrir novas substâncias que pudessem apresentar o fenômeno da supercondutividade a altas temperaturas, ou seja, eles estavam tentando encontrar temperaturas de transição mais elevadas que as descobertas pelo físico Onnes. Apesar de todos os esforços, eles conseguiram chegar à temperatura de 25K. No ano de 1986 os cientistas tiveram grande surpresa, foi descoberto um novo material: uma cerâmica cuja composição tinha o óxido de cobre, misturados com lantânio ou ítrio e cuja temperatura de transição era 125K. Esse fato causou surpresa por que a cerâmica não é um bom condutor de eletricidade.

A cerâmica apresenta vantagens, pois possui temperatura de transição superior à temperatura de ebulição do nitrogênio (78K). Já o nitrogênio é um elemento químico que é muito abundante na natureza e que pode, com certa facilidade, ser liquefeito. Através do processo de liquefação do nitrogênio é possível manter a cerâmica no estado de supercondutor com poucos gastos e com equipamentos mais acessíveis.

Os estudos na área da supercondutividade são muito importantes para inúmeros setores como, por exemplo, o setor de transmissão de energia elétrica. Nas transmissões de energia elétrica que ocorrem atualmente é contabilizada significativa perda de energia por efeito joule, efeito esse que ocorre em virtude da resistência dos cabos que transmitem energia. Nesse sentido, futuramente os materiais supercondutores poderão ser empregados no sistema de transmissão de energia elétrica de modo a tornar as perdas de energia menores.

LEIA:

SUPERCONDUTIVIDADE: uma proposta de inserção no ensino médio
http://www.if.ufrgs.br/public/tapf/n8_ostermann_ferreira_cavalcanti.pdf

https://pt.wikipedia.org/wiki/Supercondutividadehttp://fisica.ufpr.br/grad/supercondutividade.pdf

Introdução à Supercondutividade, Suas Aplicações e a Mini-Revolução Provocada Pela Redescoberta do MgB2: Uma Abordagem Didática
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172001000400004

https://pt.wikipedia.org/wiki/Efeito_Meissner

AUTOBIOGRAFIA

Nasci em Neuenkirchen, Renânia do Norte-Vestfália, na República Federal da Alemanha, em 16 de maio de 1950, como o quarto filho de Anton e Elisabeth Bednorz. Meus pais, originários da Silésia, perderam-se de vista durante as turbulências da Segunda Guerra Mundial, quando minha irmã e dois irmãos tiveram que sair de casa e foram transferidos para o oeste. Eu era um recém-chegado ao término de nossa família após seu alegre reencontro em 1949.

Durante minha infância, meu pai, um professor de escola primária e minha mãe, uma professora de piano, tiveram dificuldade em direcionar meu interesse para a música clássica. Eu era mais prático e preferia ajudar meus irmãos a consertar suas motocicletas e carros, em vez de fazer exercícios solo de piano. Na escola foi o nosso professor de artes que cultivou esse senso prático e ajudou a desenvolver a criatividade e o espírito de equipe dentro da comunidade de classe, inspirando-nos para apresentações teatrais e artísticas mesmo fora do horário escolar. Até aos 13 anos descobri o meu interesse pela música clássica e comecei a tocar violino e depois trompete na orquestra da escola.

Meu fascínio pelas ciências naturais foi despertado enquanto aprendia mais sobre química do que física. Este último foi ensinado de uma forma mais teórica, enquanto na química, a oportunidade de realizar experimentos por conta própria, às vezes até com resultados inesperados, estava direcionando meu senso prático.

Em 1968, comecei meus estudos de química na Universidade de Münster, mas de alguma forma me senti perdida devido ao clima impessoal criado pelo grande número de alunos. Assim, logo mudei minha especialização para a cristalografia, aquele campo da mineralogia que se situa entre a química e a física.

Em 1972, o Prof. Wolfgang Hoffmann e o Dr. Horst Böhm, meus professores, providenciaram para que eu ingressasse no Laboratório de Pesquisa da IBM em Zurique por três meses como um estudante de verão. Foi um desafio para mim experimentar como minha formação científica poderia ser aplicada na realidade. A decisão de ir para a Suíça definiu o meu futuro. O departamento de física do qual me tornei membro era chefiado por K. Alex Müller, a quem conheci com profundo respeito. Eu estava trabalhando sob a orientação de Hans Jörg Scheel, aprendendo sobre diferentes métodos de crescimento de cristais, caracterização de materiais e química do estado sólido. Logo fiquei impressionado com a liberdade que até eu, como estudante, tive de trabalhar por conta própria, aprendendo com os erros e, assim, perdendo o medo de abordar novos problemas do meu próprio jeito.

Após minha segunda visita em 1973, vim para Rüschlikon por seis meses em 1974 para fazer a parte experimental do meu trabalho de diploma sobre crescimento de cristal e caracterização de SrTiO3, novamente sob a orientação de Hans Jörg Scheel. As perovskitas eram a área de interesse de Alex Müller e, tendo seguido meu trabalho, ele me incentivou a continuar minhas pesquisas nesta classe de materiais.

Em 1977, depois de mais um ano em Münster, ingressei no Laboratório de Física do Estado Sólido do Instituto Federal Suíço de Tecnologia (ETH) em Zurique e comecei meu doutorado. tese sob orientação do Prof. Heini Gränicher e K. Alex Müller. Lembro-me com gratidão do tempo que passei na ETH e do ambiente familiar do grupo, onde Hanns Arend forneceu um contínuo suprimento de ideias. Foi também o período em que comecei a interagir mais intimamente com Alex e a aprofundar sua maneira intuitiva de pensar e sua capacidade de combinar ideias para formar um novo conceito.

Em 1978, Mechthild Wennemer me acompanhou até Zurique para iniciar seu doutorado. na ETH, mas mais importante, ser minha parceira de vida. Eu a conheci em 1974, durante nosso tempo juntos na Universidade de Münster. Desde então, ela tem atuado como um elemento estabilizador em minha vida e é a melhor conselheira para todas as decisões que tomo, compartilhando os altos e baixos de uma forma altruísta.

Concluí meu trabalho sobre o crescimento de cristais de soluções sólidas do tipo perovskita e as investiguei em relação às propriedades estruturais, dielétricas e ferroelétricas, e entrei para a IBM em 1982. Esse foi o fim de uma abordagem de dez anos iniciada em 1972.
A intensa colaboração com Alex começou em 1983 com a busca por um óxido supercondutor de alto TC; a meu ver, um caminho longo e espinhoso, mas, em última análise, bem-sucedido. Ambos percebemos a importância de nossa descoberta em 1986, mas ficamos surpresos com o dramático desenvolvimento e as mudanças no campo da ciência e em nossas vidas pessoais.

Esta autobiografia / biografia foi escrita na época do prêmio e publicada pela primeira vez na série de livros Les Prix Nobel. Posteriormente, foi editado e republicado em Palestras Nobel. Para citar este documento, sempre indique a fonte conforme mostrado acima.
Honras

Décimo terceiro Prêmio Fritz London Memorial (1987), Prêmio Dannie Heineman (1987), Prêmio Robert Wichard Pohl (1987), Prêmio Hewlett-Packard Europhysics (1988), Prêmio Marcel Benoist (1986), Prêmio Nobel de Física (1987), APS Prêmio Internacional de Pesquisa de Materiais (1988), Prêmio Minnie Rosen, Viktor Mortiz Gol

=> Esta autobiografia foi traduzida pelo Google Translator e levemete ajustada e, por isso, recomenda-se a leitura do texto original em inglês:
https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1987/bednorz/biographical/