Pesquisadores da Instituição Carnegie para a Ciência, nos EUA, desenvolveram um tipo de superdiamante sintético que aprisiona materiais e permite que suas propriedades mecânicas e eletrônicas sejam alteradas. A “gaiola” foi criada a partir do carbono, um dos elementos mais abundantes no Universo, e do boro, elemento que costuma ser usado para tornar as estruturas químicas mais estáveis, podendo ter diversas aplicações na indústria.
Superdiamante
Embora exista uma imensa diversidade de compostos à base de carbono, apenas algumas estruturas apresentam ligações tridimensionais – característica que dá a tais estruturas propriedades como dureza, força e condutividade térmica. O diamante é uma delas (o grafite, por exemplo, que também é um composto à base de carbono, têm ligações bidimensionais e, portanto, é muitíssimo menos resistente) e, com o desenvolvimento de novas tecnologias, os cientistas conseguiram sintetizar alguns materiais análogos ao diamante a partir da adição de novos elementos. Só que não muitos deles.
Mesmo assim, várias previsões indicavam a possibilidade de se criar mais variedades de supermateriais, e o grupo da Instituição Carnegie, depois de rodar uma série de simulações, concluiu que conseguiria criar a estrutura desejada com a adição de boro – elemento que, conforme citamos antes, atua tornando os compostos mais estáveis. Os pesquisadores também examinaram materiais à base de carbono conhecidos como clatratos, que se parecem com pequenas gaiolas e têm como característica a habilidade de “aprisionar” diferentes tipos de átomos e moléculas.
Então, os cientistas sintetizaram clatratos feitos de carbono e boro, ou seja, minúsculas jaulinhas cuja estrutura é tão resistente quanto a de um diamante e capazes de encerrar partículas em seu interior. Mas, durante os testes, os pesquisadores “prenderam” átomos de estrôncio dentro das gaiolas, as submeteram a condições pressão e calor elevados – e o resultado foi que o superdiamante passou a apresentar propriedades condutoras em temperatura ambiente.
Os pesquisadores explicaram ainda que, embora os experimentos tenham sido realizados com átomos de estrôncio, as propriedades do clatrato podem mudar dependendo do elemento aprisionado – fazendo com que ele passe a apresentar características de super ou semicondutor enquanto mantém ligações tridimensionais estáveis e robustas como as dos diamantes. Com o desenvolvimento dessa nova técnica, os cientistas esperam poder criar uma variedade de materiais à base de carbono e com propriedades que podem ser selecionadas de acordo com cada necessidade.
