Fios de diamantes tecidos em fibras e cordas cristalinas – Matéria Incógnita
O diamante é um cristal de carbono puro extremamente duro – em seu estado natural o material mais resistente conhecido pelo homem até o advento das composições de laboratório.
Por isso, ele ocupa o topo na Escala de Mohs, que quantifica a dureza dos minerais – não resistência mecânica a impactos, mas ao risco ou retirada de partículas da sua superfície.
No extremo oposto, a dureza absoluta do diamante é 1.500 vezes superior à do talco, uma rocha transformada em pó cosmético ou industrial e que é facilmente arranhada com a unha.
Embora parecesse difícil imaginar alguém usando fios de diamante para tecer "cordas cristalinas", foi justamente isso que fizeram pesquisadores da Universidade da Pensilvânia, EUA.
PROPRIEDADES EXTRAORDINÁRIAS
Partindo de moléculas de benzeno, a equipe de cientistas e mineralogistas sintetizou os cristais de diamante em formato de longas fibras – autênticas nanocordas de diamante.
Os fios de diamante demonstraram propriedades extraordinárias, superando não apenas os polímeros mais resistentes que se conhece, abrindo novas possibilidades tecnológicas.
Como se não bastesse, deixaram para trás a incrível resistência dos nanotubos de carbono, que alguns já acreditavam ser suficientes para tornar realidade os elevadores espaciais.
"Do ponto de vista da ciência básica, a descoberta intrigou porque as fibras têm uma estrutura que nunca havia sido vista antes", disse o professor John Badding, líder da equipe.
O núcleo das nanofibras é uma longa fita de átomos de carbono organizados da mesma forma que as unidades básicas da estrutura atômica do diamante.
A estrutura se configura como anéis de seis átomos de carbono numa espécie de zigue-zague, chamados ciclohexano.
"É como se um joalheiro incrivelmente talentoso tivesse amarrado juntos os menores diamantes possíveis para formar um longo colar em miniatura," disse Badding.
"Como essa fibra é essencialmente diamante, esperamos que ela se mostre extremamente rígida, extremamente forte – e, claro, extremamente útil".
Os fios de diamante foram produzidos submetendo o benzeno a pressões extremamente elevadas, e depois diminuindo essa pressão bem lentamente.
Com isso, houve tempo necessário para que os átomos de carbono reagissem entre si e se ligassem em tetraedros quase perfeitamente organizados.
O próximo objetivo dos pesquisadores é descobrir uma técnica para produzir os nanofios de diamante de forma contínua, dando viabilidade econômica ao material.
As altas pressões usadas para fazer a primeira nanofibra de diamante limitam a capacidade de produção a apenas alguns milímetros cúbicos de cada vez, o que tende a ser superado para que sejam úteis em escala industrial.