Descobertos quase-cristais coloidais

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/03/2011

A estrutura aperiódica do quase-cristal o torna um instrumento de grande interesse para a fotônica.
[Imagem: Fischer et al.]

Um grupo internacional de cientistas, coordenado pelo professor Stephan Förster, da Universidade de Bayreuth, na Alemanha, descobriu a existência de quase-cristais coloidais.

Além da beleza geométrica, estes sistemas quase-cristalinos são promissores para o desenvolvimento de dispositivos inovadores em fotônica, graças às suas características estruturais.

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Cristais

Nos cristais normais, os átomos formam estruturas periódicas bem ordenadas, ou seja, eles se organizam em uma estrutura integral global, sem falhas ou interrupções, com um único padrão simétrico repetindo-se regularmente.

Por razões geométricas, são possíveis apenas simetrias com 1-, 2-, 3-, 4 - e 6-vezes - este número indica a frequência com que uma estrutura pode ser girada entre 0 e 360 graus, até que seja congruente consigo mesma.

Quase-cristais

Os quase-cristais são diferentes e se comportam de maneira diferente.

Eles são caracterizados por um alinhamento muito incomum dos átomos. Sua existência foi comprovada em 1984 pela equipe do físico norte-americano Dan Shechtman.

Depois disso, os quase-cristais foram considerados uma curiosidade de laboratório por muito tempo, até que os pesquisadores da área de fotônica prestaram atenção às suas características estruturais.

Eles contêm estruturas aperiódicas, ou seja, eles possuem pelo menos dois padrões simétricos diferentes, que formam uma estrutura também sem lacunas, mas que não se repete regularmente.

Sob essas circunstâncias, podem se originar simetrias de 8-, 10- e 12-vezes.

A maior dificuldade para seu uso tecnológico é que os quase-cristais exigem condições muito especiais de laboratório para serem produzidos.

Quase-cristais coloidais

Já os quase-cristais coloidais agora descobertos são simplesmente polímeros estruturados, que crescem por um processo autônomo de automontagem.

Ou seja, os quase-cristais coloidais têm todas as características dos quase- cristais normais, com a diferença que não é necessário construí-los - dadas as condições propícias, eles se constroem sozinhos.

Os pesquisadores registraram a cristalização de copolímeros de bloco em estruturas micelares quase-cristalinas com simetrias de até 12-vezes.

As micelas, como muitos outros coloides, podem se automontar em uma solução aquosa até formar estruturas periódicas ordenadas, mas até hoje elas nunca haviam sido observadas formando estruturas quase-cristalinas.

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