Flocos ultra-finos de bismuto apresentam propriedades “muito surpreendentes”: exibe o “efeito Hall anómalo”, um tipo de comportamento da corrente elétrica que desafia as propriedades conhecidas do metal.
Flocos ultrafinos do metal macio bismuto apresentam propriedades magnéticas “muito surpreendentes”, e poderão abrir caminho a dispositivos eletrónicos mais ecológicos e eficientes, de acordo com um estudo publicado a 8 de janeiro na APS.
Os materiais ultra-finos, como o grafeno, são conhecidos pelos seus comportamentos físicos únicos, o que levou os cientistas a investigar se o bismuto poderia apresentar caraterísticas semelhantes quando reduzido a espessuras nanométricas.
Devido à suavidade do bismuto, a criação de amostras suficientemente finas tem sido um desafio, explica a New Scientist, mas Guillaume Gervais e a sua equipa na Universidade McGill em Montreal ultrapassaram este obstáculo.
A equipa desenvolveu uma nova técnica semelhante à utilização de um ralador de queijo, produzindo flocos de bismuto com apenas 68 nanómetros de espessura — menos de um milésimo da espessura de uma folha de papel.
Os investigadores testaram estes flocos ultra-finos numa vasta gama de condições, incluindo temperaturas que vão desde o zero absoluto até à temperatura ambiente e campos magnéticos milhares de vezes mais fortes do que os normais ímanes de frigorífico.
O bismuto exibiu consistentemente o “efeito Hall anómalo”, um tipo de comportamento da corrente elétrica que desafia as propriedades conhecidas do metal.
Carmine Ortix, da Universidade de Salerno, em Itália, descreveu os resultados como “muito, muito surpreendentes”: o conhecimento científico existente sugere que o bismuto não deveria apresentar este efeito, explica. Mesmo em condições extremas, como campos magnéticos poderosos e temperaturas variáveis, o efeito Hall anómalo persistiu.
Promissor no campo da eletrónica
A persistência deste comportamento eletromagnético, mesmo à temperatura ambiente, faz do bismuto ultrafino um material promissor para a eletrónica.
Segundo Ortix, a toxicidade relativamente baixa do bismuto em comparação com materiais semelhantes aumenta ainda mais o seu atrativo para o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis.
Embora o mecanismo exato por detrás deste fenómeno permaneça um mistério, Gervais especula que a disposição dos átomos de bismuto poderia condicionar o movimento dos eletrões de uma forma regida por um conjunto de princípios matemáticos chamados topologia.
“Não consigo apontar uma teoria que explique isto, apenas algumas partes de uma potencial explicação”, diz o cientista.
