A China gerou um campo magnético constante 700.000 vezes mais intenso do que o da Terra com um ímã feito inteiramente de materiais supercondutores, estabelecendo o mais forte campo estável desse tipo já divulgado.
Manter essa intensidade de forma sustentada transforma o magnetismo extremo de uma façanha rápida de laboratório em uma ferramenta controlável, na qual pesquisadores podem se apoiar para planejar e executar estudos.
Ímã recordista para usuários
No Synergetic Extreme Condition User Facility, em Pequim (SECUF), o ímã produziu esse campo por meio de uma abertura de 3,6 cm (1,4 polegada) preparada para experimentos reais.
O sistema foi construído e operado por engenheiros da Academia Chinesa de Ciências (CAS), que entregaram a força de modo confiável e confirmaram que o campo pode ser mantido sem sinais de instabilidade.
Em vez de repetir tentativas anteriores de altíssimo campo que só atingiam picos por um curto período, este equipamento sustentou a intensidade recorde em condições controladas, pensadas para uso recorrente.
Essa estabilidade ajuda a explicar como tal desempenho foi obtido - e quais limites ainda precisam ser enfrentados.
O valor da consistência
A maioria dos ímãs que batem recordes chega ao máximo por poucos segundos e, em seguida, perde força, o que restringe medições cuidadosas.
Com um campo estável, os instrumentos conseguem acumular sinais fracos e reduzir ruído, tornando os resultados mais confiáveis.
O SECUF encara a instalação como um ímã de usuários - um ímã compartilhado, acessível a grupos externos mediante agendamento de experimentos.
Essa lógica de “uso por agenda” obriga a equipe de engenharia a priorizar repetibilidade e operação segura, e não apenas um momento espetacular dentro do laboratório.
Como os supercondutores ajudam
Em fios metálicos comuns, a passagem de corrente gera aquecimento, e esse calor impõe um teto para a força com que um ímã consegue operar.
Já um supercondutor - material que conduz corrente sem resistência - elimina esse aquecimento e permite correntes muito maiores.
Temperaturas muito baixas mantêm o material nesse estado especial, de modo que o ímã pode ficar energizado sem desperdiçar eletricidade.
Ainda assim, campos elevadíssimos levam os materiais ao limite, e um único ponto fraco pode obrigar a uma interrupção rápida.
Dentro da pilha de bobinas
Para alcançar campos recordes, os projetistas colocaram uma bobina interna menor (bobina de inserção) dentro de uma bobina externa maior.
A bobina interna usou um supercondutor de alta temperatura - um supercondutor que funciona em temperaturas criogênicas mais “quentes” - para acrescentar força extra.
Ao redor, bobinas supercondutoras mais tradicionais carregaram a maior parte da corrente e ajudaram a manter o campo uniforme ao longo da abertura.
Essa solução em camadas permite que cada material faça melhor a sua parte, mas também torna mais complexas as estratégias de refrigeração e proteção.
Quando as bobinas são tensionadas
À medida que o campo aumenta, as forças magnéticas comprimem e torcem as bobinas, exigindo muito de metais, isolamentos e estruturas de suporte.
A combinação de metas rigorosas de força, estabilidade e homogeneidade transformou a construção em um desafio que cruza várias disciplinas.
Wang Qiuliang, pesquisador da CAS especializado em engenharia de ímãs de alto campo, destacou as dificuldades do projeto.
“However, the development of high-field superconducting magnets involves interdisciplinary integration and faces numerous engineering bottlenecks, with extremely demanding requirements for field strength, stability, and homogeneity,” disse Wang.
Uma única fissura ou um ponto que aqueça demais pode forçar uma parada rápida, liberando a energia armazenada na forma de calor.
Fusão precisa de confinamento
Experimentos de fusão aquecem um gás até virar plasma - um conjunto de partículas carregadas - e os ímãs precisam mantê-lo longe das paredes.
Em setembro de 2025, uma equipe em Hefei sustentou 351.000 gauss, ou 35,1 teslas, por 30 minutos, superando 323.500 gauss.
Em comparação com o campo magnético da Terra, de cerca de 0,5 gauss, esse resultado mostrou o quanto os construtores de ímãs avançaram.
Campos altos como esses tornam projetos de fusão mais viáveis, mas continuam exigindo sistemas de resfriamento que não podem falhar.
Ímãs mais fortes, dados mais claros
Campos mais intensos também melhoram instrumentos que investigam a matéria, especialmente técnicas que leem sinais minúsculos de átomos e moléculas.
Na ressonância magnética nuclear - um método que analisa moléculas dentro de um ímã forte - campos mais altos separam sinais que, de outra forma, se sobreporiam.
Espectros mais nítidos ajudam químicos e biólogos a mapear estruturas complexas, algo relevante para pesquisa de materiais e desenvolvimento de medicamentos.
Como o novo ímã foi concebido como sistema de usuários, esses ganhos podem se espalhar além de um único laboratório que detenha um equipamento raro.
Magnetismo em movimento
Ímãs de alto campo também impulsionam pesquisas em máquinas elétricas que desperdiçam menos energia, de motores a geradores compactos.
Bobinas supercondutoras conseguem conduzir correntes enormes em pouco espaço, permitindo que engenheiros concentrem mais potência em equipamentos mais leves.
Trens de levitação magnética e alguns propulsores de espaçonaves também dependem de campos fortes que permaneçam previsíveis sob carga.
A adoção fora do laboratório vai depender de custo e confiabilidade, já que ímãs grandes precisam operar com segurança perto de pessoas e máquinas.
Escalando a tecnologia
Avançar para campos ainda maiores vai exigir condutores mais resistentes e suportes mais robustos, porque as forças aumentam rapidamente quando se escala o sistema.
As equipes envolvidas já apontaram um próximo objetivo: 40 teslas em uma abertura maior.
Reduzir custos de operação será tão importante quanto elevar o campo, pois refrigeração e controles de potência dominam o orçamento de acesso de usuários.
Cada evolução ajuda a transformar um ímã de alto campo de uma manchete em um equipamento no qual outros cientistas possam confiar no dia a dia.
Para onde isso leva
O mais recente ímã totalmente supercondutor da China mostra como campos estáveis, prontos para uso por usuários, podem sair de oficinas especializadas e chegar a instalações compartilhadas.
Se os engenheiros conseguirem ampliar a abertura e reduzir custos, a mesma abordagem poderá sustentar nova ciência e máquinas mais limpas.
Foto: Xinhua/Wu Huijun.
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