Cientistas da Universidade de Quioto, no Japão, demonstraram uma placa à base de grafite que permanece suspensa sobre ímanes permanentes sem qualquer fornecimento externo de energia. O resultado, obtido numa experiência documentada em 24 de julho de 2026, reforça o potencial da levitação diamagnética para aplicações tecnológicas fora de laboratórios criogénicos.
Desafio da levitação diamagnética
A levitação magnética já é explorada em diversos sectores, mas a maioria das abordagens exige supercondutores arrefecidos a temperaturas muito baixas. Materiais diamagnéticos, como o grafite, oferecem uma alternativa porque são ligeiramente repelidos por campos magnéticos. Se o campo for suficientemente intenso, a força diamagnética pode superar a gravidade e manter o objeto no ar.
Apesar dessa vantagem, o grafite apresenta um obstáculo crítico: a sua condutividade elétrica interfere com a repulsão magnética necessária para a suspensão. Ensaios anteriores tentaram contornar o problema aplicando revestimentos de vidro para isolar eletricamente o material. O método, porém, alterava a orientação das partículas, diminuindo a força de sustentação e prejudicando a estabilidade.
Método desenvolvido em Quioto
A equipa liderada por Tomoya Kamide concentrou-se em alinhar as partículas de grafite de forma uniforme e, ao mesmo tempo, eliminar a condução elétrica. Para isso, foi preparada uma versão monocristalina do carbono a partir de pós finos. Cada microcristal recebeu uma camada fina de vidro logo no início do processo, garantindo o isolamento elétrico sem comprometer a orientação desejada.
Após o revestimento, os investigadores misturaram as partículas em água viscosa até formar uma pasta homogénea. Esta mistura foi despejada em moldes posicionados sobre um íman supercondutor. Em seguida, o conjunto foi rodado a uma velocidade calculada para alcançar a viscosidade certa, mantendo o campo magnético com energia mínima favorável ao alinhamento. O movimento coordenado orientou todos os microcristais na mesma direção.
Quando a pasta secou, formou-se uma placa rígida. O resultado foi um material híbrido no qual as partículas de grafite estavam simultaneamente alinhadas e eletricamente isoladas. A configuração permitiu que a placa permanecesse suspensa sobre ímanes permanentes, oscilando de forma persistente sem perda de altura.
Estabilidade sem aporte energético
Ao contrário dos sistemas que dependem de supercondutores arrefecidos, o novo “tapete” de grafite funciona à temperatura ambiente. A ausência de corrente elétrica no interior do material impede o efeito de amortecimento que normalmente faz os objetos condutores caírem quando submetidos a campos magnéticos intensos. Dessa forma, o dispositivo mantém a posição sem necessitar de alimentação externa ou ajustes contínuos.
Durante os testes, a placa oscilou durante longos períodos, lembrando um minúsculo tapete voador. A equipa verificou que a amplitude do movimento permanecia estável graças ao equilíbrio entre gravidade e repulsão diamagnética.
Imagem: Tecnologia Inovação Notícias
Primeira aplicação inesperada
Enquanto o grupo registava as medições de oscilação, um sismo atingiu a região. O fenómeno gerou um impulso súbito na placa, facilmente detetado pelos sensores acoplados. O incidente forneceu a primeira utilização prática do dispositivo: servir como detetor de abalos sísmicos. O professor Kazuyuki Takeda relatou que a equipa não planeava essa aplicação, mas o evento mostrou a sensibilidade do sistema a vibrações ambientais.
Potencial em ressonância magnética
Os investigadores também planeiam empregar o método em equipamentos de ressonância magnética nuclear (RMN) e de imagem por ressonância magnética (IRM). A ausência de contacto físico e a operação a temperatura ambiente podem reduzir interferências e simplificar a construção de componentes móveis nesses aparelhos. Além disso, a base de grafite revestido em vidro é compatível com ambientes de alta pureza exigidos por laboratórios biomédicos e químicos.
Ainda que o estudo se concentre numa placa de pequenas dimensões, o princípio pode ser escalonado para estruturas maiores ou adaptado em dispositivos de controlo de vibração. Como o processo não requer refrigeração nem fontes de energia adicionais, o custo operacional tende a ser inferior ao dos sistemas baseados em supercondutores.
Próximos passos da pesquisa
A equipa pretende otimizar o design do campo magnético para ampliar a capacidade de sustentação e investigar diferentes composições de vidro para ajustar a rigidez mecânica. Outro objetivo é explorar formatos diversos, incluindo cilindros e esferas, que possam ser úteis em rolamentos magnéticos sem atrito.
Estudos complementares irão avaliar a durabilidade do revestimento de vidro sob condições de uso prolongado. Caso o material mantenha as propriedades iniciais, a tecnologia poderá avançar para protótipos industriais focados em transporte de precisão e sistemas de isolamento sísmico.
Ao demonstrar levitação estável sem energia externa, o trabalho desenvolvido em Quioto reforça a viabilidade de soluções diamagnéticas como alternativa mais simples e económica aos supercondutores. Os resultados abrem caminho para aplicações em áreas tão distintas quanto diagnóstico médico, monitorização geológica e engenharia de movimento sem atrito.
