15 de outubro de 2025 — Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) criaram um sistema que cruza características quânticas de um material com fatores como custo, cadeia de suprimentos e impacto ambiental para estimar suas chances de chegar ao mercado.
O modelo, descrito na revista Materials Today, avaliou mais de 16 000 materiais topológicos, classe conhecida por propriedades eletrônicas exóticas. A equipe constatou que substâncias com maior “peso quântico” — índice que mede o grau de comportamento quântico dos elétrons — tendem a ser também as mais caras e poluentes.
A análise reuniu dados de preço, disponibilidade de elementos, práticas de mineração e processamento, além de usar um algoritmo de inteligência artificial que quantifica o nível de “quantumness”. O conceito de peso quântico foi proposto pelo professor Liang Fu e adaptado pelo grupo no ano passado.
31 candidatos promissores
Dos 16 000 compostos examinados, 200 apresentaram desempenho ambiental considerado aceitável. Desse conjunto, 31 alcançaram o melhor equilíbrio entre funcionalidade quântica e viabilidade econômica, tornando-se candidatos prioritários para testes em laboratório e, futuramente, aplicações em microeletrônica, colheita de energia e diagnóstico médico.
“Muitos pesquisadores focam apenas nas propriedades quânticas e ignoram custo e sustentabilidade”, afirmou Mingda Li, professor do Departamento de Ciência e Engenharia Nuclear e autor sênior do estudo. Segundo o pesquisador, incluir esses critérios desde o início pode reduzir anos de trabalho em materiais sem potencial comercial.
Impacto industrial
Empresas de semicondutores já demonstraram interesse em alguns dos materiais apontados pela pesquisa, informou Tomas Palacios, professor do Departamento de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação. O próximo passo é sintetizar esses compostos e medir seu desempenho real.
Imagem: Internet
Sua adoção poderia, por exemplo, elevar o limite teórico de eficiência de células solares de 34% para até 89% e permitir a captação de energia em faixas que incluem o calor corporal, destacou Fu.
Ainda assim, vários materiais muito estudados hoje receberam notas ambientais altas, sinal de que podem ser inviáveis em escala industrial, observou a pesquisadora Farnaz Niroui. Para ela, considerar impacto ecológico e disponibilidade é “crítico para a adoção prática” dessas tecnologias.
O artigo “Are quantum materials economically and environmentally sustainable?” também lista como coautores os doutorandos Artittaya Boonkird, Mouyang Cheng, Abhijatmedhi Chotrattanapituk, Denisse Cordova Carrizales, Ryotaro Okabe e Vsevolod Belosevich; os ex-alunos Thanh Nguyen e Nathan Drucker; a pós-doutoranda Manasi Mandal; a instrutora Ellan Spero; as professoras Christine Ortiz e Qiong Ma; e o professor assistente Jingjie Yeo.
Com informações de Nanowerk
