A nanotecnologia que cria borboletas e flores

Redação do Site Inovação Tecnológica - 20/05/2013

A confirmação da existência das borboletas de Hofstadter pode abrir a porta para a descoberta de propriedades elétricas completamente desconhecidas nos materiais.
[Imagem: The University of Manchester]

Borboleta de Hofstadter

Nem sempre o resultado de um trabalho denso e complicado de física precisa abrir mão da beleza nos resultados.

Acaba de ser comprovada experimentalmente a existência de um efeito conhecido como Borboleta de Hofstadter.

O fenômeno, um complexo padrão nos estados de energia dos elétrons, apresenta-se na forma de uma borboleta. Ele já aparecia em vários livros didáticos de física como um conceito teórico da mecânica quântica previsto pelo matemático Douglas Hofstadter, em 1976.

Entretanto, ele nunca tinha sido observado diretamente até agora.

A confirmação de sua existência, feita com a ajuda do grafeno, pode abrir a porta para a descoberta de propriedades elétricas completamente desconhecidas nos materiais.

"Estamos agora à beira de uma fronteira completamente nova em termos de explorar as propriedades de um sistema, algo que não era possível antes," disse o professor Cory Dean, membro de uma das equipes que comprovaram a existência das borboletas de Hofstadter. "A capacidade de gerar esse efeito poderia ser explorada para criar novos dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos."

Nada menos do que três grupos internacionais de pesquisadores publicaram simultaneamente resultados similares sobre as borboletas nanotecnológicas.

As esculturas curvilíneas e delicadas não lembram em nada as formas cúbicas ou irregulares dos cristais - mas é isso o que elas são: flores de cristais.
[Imagem: Wim L. Noorduin, Harvard University]

Flores de cristais

Manipulando gradientes químicos em um frasco de laboratório, Wim Noorduin e seus colegas da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, criaram cristais em formato de flor.

As esculturas minúsculas, curvilíneas e delicadas, não lembram em nada as formas cúbicas ou irregulares normalmente associadas com os cristais - mas é justamente isso o que elas são, flores de cristais.

"Por pelo menos 200 anos, as pessoas têm-se intrigado acerca de como formas complexas poderiam ter evoluído na natureza. Este trabalho ajuda a demonstrar o que é possível fazer apenas com alterações químicas ambientais," disse Noorduin.

Na verdade, ele apenas ajustou os parâmetros dos fluidos no interior dos frascos, e os cristais cresceram de forma autônoma, um autêntico design inteligente deixando que as forças da natureza atuassem.

"Nossa abordagem é estudar sistemas biológicos, pensar o que eles podem fazer e o que não podem, e, em seguida, usar essas abordagens para otimizar tecnologias existentes ou criar novas tecnologias," disse a professora Joanna Aizenberg, orientadora do estudo, ela própria autora de outros trabalhos unindo beleza e nanotecnologia.