Um investigador da Escola de Ciências da Universidade do Minho concluiu que a eletricidade se move de forma mais regular e previsível em determinados materiais quânticos do que se pensava até agora, uma descoberta com potencial impacto no desenvolvimento de novas tecnologias eletrónicas.
O estudo, conduzido por José Manuel Carmelo, professor catedrático aposentado da ECUM e investigador do Centro de Física das Universidades do Minho e do Porto, foi publicado na revista científica internacional “Reports on Progress in Physics” e centra-se no comportamento do transporte de carga em sistemas descritos pelo modelo de Hubbard em uma dimensão.
De forma simplificada, o investigador compara o movimento da eletricidade ao deslocamento de uma multidão à saída de um estádio, em que as partículas seguem regras implícitas que evitam o caos completo. Esta analogia ilustra um comportamento mais ordenado do que o previsto em estudos anteriores.
Até agora, algumas investigações sugeriam que a eletricidade poderia espalhar-se quase instantaneamente num fenómeno conhecido como superdifusão. No entanto, o novo trabalho demonstra que a constante de difusão é finita, o que implica que o transporte de carga ocorre de forma controlada e não de maneira arbitrariamente rápida.
Segundo o investigador, interpretações anteriores não terão considerado certas propriedades do sistema, nomeadamente uma simetria associada ao modelo que limita a propagação da carga elétrica. Essa simetria impede o surgimento de comportamentos superdifusivos, contrariando hipóteses anteriores na literatura científica.
Na prática, os resultados indicam que o movimento da eletricidade em materiais quânticos pode ser mais previsível, o que representa uma vantagem para a compreensão e eventual manipulação de sistemas físicos a escalas microscópicas.
Embora o estudo seja de natureza teórica, os seus contributos podem vir a ser relevantes no desenvolvimento de eletrónica mais eficiente, bem como na investigação de materiais e sistemas baseados em átomos ultrafrios, com temperaturas próximas do zero absoluto.
A descoberta também contribui para clarificar debates científicos internacionais sobre os limites da previsibilidade em sistemas quânticos, reforçando o entendimento das leis que regem o comportamento da matéria a nível fundamental.



