Durante a Trindade teste nuclear em 16 de julho de 1945, no deserto do Novo México – o primeiro teste mundial de um bomba atômica—um novo material formado espontaneamente. Era descoberto apenas recentemente, por uma equipe de pesquisa internacional coordenada pelo geólogo Luca Bindi, da Universidade de Florença, que identificou o novo clatrato baseado em cálcio, cobre e silício. É um material nunca antes observado na natureza ou como composto artificial criado em laboratório.
O que são clatratos?
O termo “clatratos” denota materiais caracterizados por uma estrutura “semelhante a uma gaiola” que retém outros átomos e moléculas em seu interior, conferindo-lhes propriedades únicas. De grande interesse tecnológico, estes materiais estão a ser estudados para diversas aplicações que vão desde a conversão de energia (como materiais termoelétricos capazes de transformar calor em eletricidade) ao desenvolvimento de novos semicondutores, ao armazenamento de gás e hidrogénio para futuras tecnologias energéticas.
O novo material
Para descobrir o novo material, os pesquisadores se concentraram na trinitita, um vidro de silicato que contém fases metálicas raras. Usando algumas técnicas como difração de raios X, a equipe conseguiu identificar um clatrato tipo I baseado em cálcio, cobre e silício dentro de uma pequena gota de metal rico em cobre incorporada em uma amostra de trinitita vermelha.
O novo material, dizem os pesquisadores, formou-se espontaneamente durante uma explosão nuclear. Isso indica que condições extremas, como temperaturas e pressões extremamente altas, podem gerar novos materiais impossíveis de serem obtidos pelos métodos tradicionais.
Laboratórios Naturais
A descoberta é ainda mais interessante porque no mesmo evento de detonação se formou outro material muito raro: um quasicristal rico em silício, já documentado pela equipe de especialistas liderada por Bindi há alguns anos.
Um quasicristal, como Bindi contado WIRED na época, é algo que não é um cristal, mas se parece muito com um. “A peculiaridade deles”, disse ele, “é que o arranjo atômico que não é periódico, mas quase assim, cria simetrias incríveis das quais derivam propriedades físicas surpreendentes, entre outras coisas, muito difíceis de prever”.
Estabelecer a ligação entre estas estruturas ajuda, portanto, os cientistas a compreender melhor como os átomos se organizam sob condições extremas e a expandir as possibilidades de concepção de novos materiais. “Eventos como explosões nucleares, quedas de raios ou impactos de meteoritos funcionam como verdadeiros laboratórios naturais”, explicam os pesquisadores. “Eles nos permitem observar formas de matéria que não podemos reproduzir facilmente em laboratório.”
Em essência, esta investigação abre novas perspectivas para o desenvolvimento de tecnologias inovadoras, demonstrando que mesmo eventos destrutivos podem legar descobertas úteis para o futuro.
Esta história apareceu originalmente em WIRED Itália e foi traduzido do italiano.
