Descoberto carbono mais duro que diamante

Redação do Site Inovação Tecnológica - 24/08/2012

É a primeira vez que se observa uma estrutura híbrida de carbono, mesclando uma bem ordenada fase cristalina com aglomerados amorfos.
[Imagem: Li Wang et al./Science]

Amorfo e cristalino

O quebradiço carvão, o escorregadio grafite e o valioso diamante são todos formados por carbono.

A diferença entre eles está na estrutura cristalina - o arranjo preciso dos átomos de carbono no diamante, por exemplo, faz dele o material natural mais duro que se conhece.

Agora, contudo, cientistas descobriram uma nova forma de carbono ainda mais dura do que o diamante.

Ao ser sintetizada, a nova substância riscou o diamante da bigorna usada no experimento.

Depois de estudar o material, Lin Wang e seus colegas da Instituição Carnegie, nos Estados Unidos, concluíram que ele é formado por uma mistura de fases cristalina e amorfa.

O novo material tem um variado campo potencial de aplicações, nas áreas de mecânica, eletrônica e eletroquímica.

Carbono híbrido

Esta é a primeira vez que se observa uma estrutura híbrida de carbono, mesclando uma bem ordenada fase cristalina com aglomerados amorfos, quando os átomos não seguem um padrão regular.

Os cientistas começaram o experimento com o carbono-60, também conhecido como buckball, uma estrutura oca formada por 60 átomos de carbono.

Os espaços entre essas nanobolas de carbono foram preenchidos com um solvente orgânico chamado xileno.

O cristal de diamante puro, usado para pressionar a amostra, foi riscado por ela.
[Imagem: Li Wang et al./Science]

A mistura foi colocada em uma bigorna de diamante, um dispositivo usado para submeter amostras a pressões muito grandes.

Conforme a pressão foi aumentando, as esferas de carbono-60 começaram a colapsar, criando aglomerados amorfos de carbono.

Contudo, como esses novos aglomerados amorfos continuaram ocupando o lugar em que estavam originalmente, criou-se uma rede cristalina cujos elementos constituintes são blocos amorfos.

Carbono superduro

O novo carbono superduro forma-se a uma pressão equivalente a 320.000 vezes a pressão atmosférica normal.

A boa notícia é que ele permanece estável depois que a pressão é retirada, abrindo o caminho para sua utilização prática.

Os cientistas verificaram que a retirada do xileno impede a formação do carbono superduro. Com base nisso, eles agora querem testar outros solventes, na esperança de encontrar novos tipos de materiais, eventualmente com características diferentes.

Mais tópicos