Os cientistas resfriaram peças de LEGO a quase zero absoluto – e esperam um dia incorporar um material com estilo do LEGO em um computador quântico.

Objetos que transferem calor lentamente formam componentes úteis em tecnologias que operam em temperaturas muito baixas – tecnologias como computadores quânticos. Outros plásticos industriais também transferem calor lentamente, mas podem ser caros em grandes quantidades. Os pesquisadores da Universidade de Lancaster, no Reino Unido, se perguntaram se as peças de LEGO poderiam servir como uma alternativa mais barata e eficaz a essas opções mais caras.

Os pesquisadores empilharam quatro LEGOs e os colocaram em sua geladeira de diluição, um dispositivo que usa um processo de absorção de calor que mistura dois isótopos de hélio para gerar temperaturas ultrafrias (isótopos são átomos com o mesmo número de prótons, mas um número diferente de nêutrons). Eles prenderam o fundo da pilha à câmara onde os isótopos se misturam e colocaram um pequeno aquecedor e um termômetro na peça de cima. O experimento expôs as peças a um ambiente com temperaturas entre 70 milliKelvin e 1,8 Kelvin, mais frio que o vácuo do espaço, de acordo com o artigo publicado no Scientific Reports. Zero Kelvin é a temperatura na qual a matéria não tem calor e é igual a -273,15 graus Celsius.

Depois de calcular as propriedades térmicas da pilha de tijolos LEGO, os pesquisadores concluíram que as peças eram um isolante eficaz a essas temperaturas muito baixas. O aquecimento do tijolo LEGO superior não levou a nenhuma mudança perceptível na temperatura no tijolo inferior, de acordo com o artigo. Eles escreveram que os pequenos tijolos tiveram um desempenho melhor do que os plásticos mais caros do mercado.

Os pesquisadores levantaram a hipótese de que a baixa condutividade térmica dos tijolos LEGO decorre do comportamento térmico do material das peças, acrilonitrila butadieno estireno (ABS), combinado com o mecanismo de fixação dos blocos. A fixação cria espaços vazios que minimizam o contato físico entre os tijolos, diminuindo a capacidade do calor de viajar.

Quanto ao motivo pelo qual mencionei computadores quânticos, existe uma tecnologia de computador nascente chamada computação quântica que tem o potencial de resolver certos problemas mais rapidamente do que os computadores comuns. Mas os computadores quânticos atualmente operados por empresas como IBM, Google e Rigetti trabalham apenas em temperaturas extremamente baixas. Qualquer calor extra, seja dos componentes do dispositivo ou do ambiente, pode destruir o comportamento quântico que dá vantagem aos computadores. Um tijolo LEGO não seria o primeiro material peculiar a entrar em um computador quântico; no ano passado, relatei que as propriedades térmicas do fio dental o tornam útil em experimentos quânticos para impedir que os fios se movimentem.

Mas não, os pesquisadores não estão imaginando um futuro em que os computadores quânticos incorporem tijolos LEGO em sua arquitetura. Em vez disso, eles acham que um material composto de vácuo/ABS, como das peças de LEGO, pode ser um componente estrutural útil para tecnologia ultracongelada no futuro. O ABS já é um material popular nas impressoras 3D e é muito mais barato que outros plásticos industriais. Os dispositivos futuros podem incorporar componentes estruturais ABS especialmente fabricados para a tecnologia específica.

Independentemente disso, espero ver um computador quântico de LEGO funcional em breve.