O novo estado da matéria é sólido e líquido ao mesmo tempo

Cientistas descobriam um novo estado da matéria física no qual os átomos podem existir, simultaneamente, como sólidos e líquidos.

Apesar de a matéria assumir muitas formas, estamos familiarizados com os três estados básicos: sólido, líquido e gasoso. Agora, e pela primeira vez, uma equipa de cientistas descobriu que é possível que a matéria existe em dois desses estados ao mesmo tempo.

O potássio de metal pode ser um sólido e um líquido ao mesmo tempo – basta aplicar extrema pressão e uma altíssima temperatura. O resultado é um pedaço de potássio sólido e fundido (sim, em simultâneo).

“Seria como segurar uma esponja cheia de água que começa a pingar. Mas, neste caso, a a esponja também é feita de água”, explicou o físico Andreas Hermann, da Universidade de Edimburgo, à National Geographic.

O potássio tem uma estrutura cristalina básica e limpa na sua forma sólida. No entanto, quando é submetido a condições extremas, algo de muito estranho pode acontecer a este tipo de metais simples. O sódio metálico condutor, por exemplo, torna-se isolante a alta pressão. Já o lítio torna-se um supercondutor a alta pressão e baixa temperatura.

(dr) McBride et al., Phys. Rev. B, 2015

Potássio a alta pressão

Experiências anteriores com potássio a alta pressão mostraram que os seus átomos se organizam num arranjo complexo: cinco tubos de átomos numa formação quadrada, quatro nos cantos e um no meio; e quatro cadeias de átomos que se ligam entre eles.

Quando o calor entra em cena, as correntes desaparecem. Os cientistas chamam a este fenómeno de “transição de derretimento em cadeia”, e ocorre quando as cadeias de potássio passam de um estado ordenado para um estado desordenado.

Nesta última investigação, os cientistas quiseram perceber por que motivo ocorre este fenómeno. Para isso, usaram simulações de computador para observar o comportamento de cerca de 20.000 átomos de potássio sob condições extremas.

Quando a pressão e a temperatura são suficientemente altas – cerca de 2 a 4 Gigapascal – os átomos de potássio organizam-se em cadeias e redes interligadas.

Segundo o ScienceAlert, as interações químicas entre os átomos da rede são muito fortes. Por esse motivo, elas permanecem como um sólido ordenado quando uma temperatura entre 400 e 800 Kelvin é aplicada. No entanto, e em simultâneo, as cadeias transformam-se num estado líquido desordenado.

Os cientistas apelidaram este novo estado de “fase derretida pela corrente” e acreditam que pode existir em vários materiais, incluindo o sódio e o bismuto. “Provamos que este novo estado é incomum, mas estável. Recriar este estado noutros tipos de materiais poderia ter todos os tipos imagináveis de aplicações”, resume Hermann.

O trabalho será descrito esta semana na Proceedings of the National Academy of Science.

ZAP //

PARTILHAR

RESPONDER

Iogurte duas vezes por semana pode diminuir o risco de cancro do intestino nos homens

Comer, pelo menos, duas porções de iogurte por semana pode prevenir o aparecimento de tumores nos intestinos dos homens. Uma equipa de cientistas da Universidade de Washington, no Missouri, Estados Unidos, concluiu, numa investigação recente, que …

Biologia sintética pode levar a uma catástrofe global no futuro

Apesar dos aspetos positivos da evolução da biologia sintética, há certas preocupações que este avanço científico acarreta. Nas mãos erradas, a modificação genética de um vírus pode ser um problema de grandes dimensões. A cepa da …

Estamos mais propensos a devolver uma carteira perdida se ela estiver cheia de dinheiro

Os humanos podem ser mais bondosos do que aquilo que pensa. Quando encontramos uma carteira perdida, mais rapidamente a devolvemos ao dono se estiver cheia de dinheiro. Pode parecer um paradoxo, mas a verdade é que …

O T-Rex tem dois novos primos tailandeses

Duas novas espécies de dinossauros, que eram predadores eficientes e parentes distantes do Tiranossauro-Rex, foram identificadas em restos fósseis encontrados há 30 anos na Tailândia, revelou a Universidade de Bonn, na Alemanha. Há três décadas, …

Encontrados os corpos de sete alpinistas desaparecidos em maio nos Himalaias

Os corpos de sete alpinistas desaparecidos na Índia, nos Himalaias, foram encontrados no domingo por uma equipa de socorristas especializados em intervenções em alta montanha, anunciou a polícia. De acordo com o Expresso, os socorristas tinham …

Há uma "corrida brutal" por mega-centrais de energia solar (e pode aumentar a factura da luz)

A aposta do Governo português no sector das Energias Renováveis está a fomentar uma "corrida brutal" a projectos solares de grandes dimensões. Uma procura excessiva que preocupa a REN - Redes Energéticas Nacionais que avisa …

No adeus ao Prédio Coutinho, últimos 12 moradores recusam entregar chaves

Os últimos 12 moradores do prédio Coutinho em Viana do Castelo recusaram, nesta segunda-feira, 24 de junho, entregar a chave das habitações à VianaPolis no prazo fixado para aquela sociedade tomar posse administrativa das últimas …

Reino Unido. Boris Johnson em queda nas sondagens depois de discussão com namorada

A discussão de sexta-feira com a namorada está a afetar a campanha de Boris Johnson à liderança do Partido Conservador britânico. Desde quinta-feira, o ex-ministro caiu de uma vantagem de 27 pontos percentuais nas sondagens para …

NASA encontra nuvens de metano em Marte (e aguarda notícias de vida)

A sonda espacial Curiosity, da NASA, detectou elevado níveis de emissão de metano na superfície de Marte. A presença do gás, normalmente produzido por seres vivos, pode ser evidência de vida bacteriana no planeta vermelho. A descoberta, …

Factura do gás ainda cobra taxa "eliminada" em 2017

A taxa cobrada pelos municípios às empresas distribuidoras de gás natural, que estava previsto no Orçamento do Estado desde 2017 que deixaria de ser cobrada aos consumidores, continua a constar nas facturas das famílias. A medida …