Shahani Group / University of Michigan
Tomografia de raios-X mostra dois quasicristais quando começam a fundir-se durante o arrefecimento.
Uma classe de materiais que iria revolucionar tudo – desde células solares a frigideiras – caiu em desgraça há 20 anos. Agora, pode estar preparada para a ressurreição comercial.
A indústria abandonou os quasicristais “porque estão cheios de defeitos”, revelou Ashwin Shahani, professor na Universidade do Michigan, citado pelo Europa Press. “Esperamos trazer os quasicristais de volta ao mainstream.”
Este novo estudo sustenta que há uma forma de tornar os quasicristais muito maiores, sem as falhas que atormentavam os fabricantes e que levaram a que a estrutura fosse descartada.
Além das imperfeições morfológicas, esta classe de materiais era extremamente instável. Com esta nova descoberta, “esperamos trazer estes materiais de volta ao mercado para que possam ser usados em grande escala”.
Os cristais “curam-se” a si mesmos
Os quasicristais, que têm uma estrutura ordenada mas não os padrões repetitivos dos cristais comuns, podem ser feitos com uma variedade de propriedades: muito duras ou muito escorregadias, que absorvem calor e luz de formas invulgares, que exibem propriedades elétricas exóticas, entre muitas outras possibilidades.
Os fabricantes que começaram a comercializar o material descobriram pequenas fissuras entre os cristais, chamadas limites dos grãos, que estimulam a corrosão e torna os quasicristais suscetíveis a falhar.
Agora, as novas descobertas mostram que, sob certas condições, pequenos quasicristais podem colidir e fundir-se, formando um único grande cristal sem qualquer imperfeição.
“Parece que os cristais se curam a si mesmos após a colisão, transformando um tipo de defeito noutro tipo que eventualmente desaparece completamente”, disse Shahani. “Isto é notável, dado que os quasicristais carecem de periodicidade.”
Os cristais começam como sólidos, medindo uma fração de milímetro, suspensos numa mistura fundida de alumínio, cobalto e níquel. À medida que a mistura arrefece, os minúsculos cristais colidem e fundem-se, transformando-se num quasicristal sem defeitos estruturais.
Apesar desta nova abordagem, a comercialização da tecnologia deve demorar alguns anos.
Ainda assim, é de realçar que esta descoberta abre a porta à fabricação dos quasicristais em escala industrial, com aplicações no desenvolvimento de materiais como isolantes elétricos mais eficientes e aços inoxidáveis mais resistentes.
O artigo científico foi publicado na Nature Communications.
