Criada liga metálica sólida apenas com água

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/10/2006

Quando se trata da água, não basta dizer que estamos cercados por ela o tempo todo; como elemento indispensável à vida, em grande medida nós somos água. Mas a nossa tão familiar H₂O, além dos seus conhecidos estados líquido e sólido, na forma de gelo, quando submetida a altas pressões, pode assumir mais de 15 formas diferentes.

Agora, uma equipe de cientistas de várias instituições norte-americanas utilizou raios-X para dissociar moléculas de água sob altíssima pressão e formar uma mistura sólida - uma liga - de oxigênio e hidrogênio moleculares.

Uma pequena quantidade de água foi submetida a uma pressão de 17 Gigapascals, cerca de 170.000 vezes maior do que a pressão atmosférica ao nível do mar, no interior de uma câmara de diamante. Quando receberam uma descarga de raios-X, praticamente todas as moléculas da amostra de água se separaram e se recristalizaram em uma liga sólida de O₂ e H₂.

Os raios-X são a chave para a quebra das ligações O-H da água. Sem a radiação, a água permanece em uma forma de gelo conhecida como gelo VII - há pelo menos 15 variantes de gelo, formadas quando a água é submetida a alta pressão sob diferentes condições de temperatura.

"Nós conseguimos disparar os raios-X com o nível exato de energia," diz o cientista Russell Hemley. "Qualquer coisa acima, e a radiação tende a passar direto através da amostra. Qualquer coisa abaixo, e a radiação é em grande medida absorvida pelos diamantes em nosso aparato de pressão."

Essa faixa particularmente estreita de energia explica porque, em centenas de experimentos anteriores envolvendo alta pressão e raios-X, a reação de quebra das moléculas e formação da liga sólida não foi descoberta; além disso, na maioria das vezes, os cientistas utilizam raios-X de alta energia. A experiência que agora descobriu a liga sólida de água também exigiu uma irradiação de longa duração, de várias horas, o que não havia sido tentado antes. Embora a substância seja claramente um sólido cristalino, mais experimentos serão necessários para determinar com precisão sua estrutura cristalina. A liga sólida de oxigênio e hidrogênio manteve-se estável até a pressão de 1 Gigapascal, suportando todos os testes que os cientistas fizeram, envolvendo bombardeamento com mais raios-X, raios laser e alterações de temperatura.

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