em sua forma mais pura, o ouro normalmente requer temperaturas de 1.948 graus Fahrenheit (1.064 graus Celsius) para se liquefazer. Agora, uma equipe de pesquisadores da Universidade de tecnologia Chalmers, na Suécia, pode ter encontrado uma maneira de derreter o metal precioso à temperatura ambiente.
para aqueles que não estão claros sobre a física por trás do fenômeno do derretimento, aqui está um breve tutorial. Os sólidos, como você deve saber, podem manter o tamanho e a forma em condições constantes porque seus átomos, ou moléculas, não têm energia suficiente para se separar. Quando uma fonte externa de energia é introduzida, ela deixa as moléculas excitadas e faz com que a estrutura apertada se quebre, permitindo que elas comecem a se mover livremente. Isso resulta em uma mudança de Estado de sólido para líquido, ou o que chamamos de fusão. Os pesquisadores usam principalmente calor, ou em alguns casos pressão, para desencadear a mudança. No entanto, a equipe sueca conseguiu realizar o feito usando uma fonte de energia diferente – um campo elétrico.
Para o seu estudo, o Dr. Ludvig de Knoop e sua equipe colocou uma de ouro amostra em um microscópio eletrônico (EM). Ao contrário dos microscópios ópticos que dependem da luz visível, os EM usam um feixe de elétrons acelerados como fonte de iluminação, tornando-os poderosos o suficiente para ver átomos individuais. Para investigar se o campo elétrico teve algum impacto nas moléculas do metal, os pesquisadores aumentaram gradualmente sua intensidade enquanto usavam a maior ampliação.”Queríamos ver o que acontece com o ouro quando ele está sob a influência de um campo elétrico extremamente alto”, disse de Knoop à Newsweek. “Um efeito conhecido ao aplicar campos elétricos tão altos em metais é que eles evaporam, ou seja, eles fervem do metal sólido.Ao examinar os átomos em gravações tiradas do EM, de Knoop notou algo muito inesperado – as camadas superficiais da amostra de ouro haviam derretido, mesmo que o experimento tivesse sido conduzido à temperatura ambiente. A mudança foi facilmente revertida simplesmente desligando o campo elétrico.
“não foi até mais tarde, quando analisamos os dados e os filmes gravados, que entendemos que tínhamos testemunhado algo novo e espetacular”, disse de Knoop. “A grande surpresa com o nosso trabalho foi que as poucas camadas mais externas da superfície atômica de ouro derreteram antes de evaporarem.Os pesquisadores, que publicaram suas descobertas na revista Physics Review Materials em 22 de agosto de 2018, acreditam que o campo elétrico fez com que os átomos de ouro ficassem excitados e perdessem sua estrutura, quebrando a forte ligação entre eles. No entanto, de Knoop disse: “IIT é] importante notar é que são apenas as 2-3 camadas atômicas mais externas que experimentam o campo elétrico, mais no cone de ouro o campo elétrico é zero e os átomos são ordenados e estruturados da maneira usual. Esta é uma diferença importante em comparação com o derretimento do ouro, aumentando a temperatura.Embora a técnica precise ser investigada mais adiante, a equipe acredita que poderia ajudar a revolucionar o campo das ciências materiais e ter inúmeras aplicações no desenvolvimento de nanodispositivos como sensores, catalisadores e transistores. “Também pode haver oportunidades para novos conceitos para componentes sem contato”, disse o coautor do estudo, Professor Eval Olsson.