Hidrognio metlico e diamantes so feitos com isopor

Materiais Avanados

Redação do Site Inovação Tecnológica – 31/05/2023

– “Fizemos.” – “No, no fizeram.”

Pesquisadores do acelerador SLAC, na Universidade de Stanford, acreditam ter transformado isopor em diamantes e em hidrognio metlico usando apenas um raio laser.

O problema que, ao menos no caso do hidrognio metlico, nem todos acreditam neles.

Dominik Kraus e seus colegas alegam ter transformado plsticos em carbono e hidrognio usando um feixe de laser muito intenso, que produz presses e temperaturas suficientes para transformar os dois elementos, respectivamente, em diamantes e em hidrognio metlico, embora este ltimo no estado lquido.

A compresso por laser bem conhecida, j tendo sido usada para alcanar a ignio da fuso nuclear, embora em um aparato diferente. No SLAC, as ondas de choque geradas pelo laser criaram um ambiente de 5.000 C e presso equivalente a 1,5 milho de atmosferas.

As tentativas para sintetizar o hidrognio metlico vm sendo feitas h dcadas, mas as condies para isso so to difceis de se obter em laboratrio que at hoje nenhum experimento alcanou a unanimidade entre os fsicos e qumicos.

“Mostramos anteriormente como o plstico forma diamantes em altas presses e agora estamos tentando entender o que est acontecendo com o hidrognio ao mesmo tempo,” disse Nicholas Hartley, membro da equipe. “O hidrognio no tipo de presso que estamos alcanando se comporta como um metal, e esse hidrognio metlico se forma no interior de Jpiter e Saturno, onde est na origem dos seus campos magnticos. H tambm sugestes de que o hidrognio metlico pode ser um supercondutor, o que o torna um material muito interessante para estudar para possveis aplicaes aqui na Terra.”

Dvidas sobre o hidrognio metlico

O problema que tudo se d rpido demais, em trilionsimos de segundo, e os produtos da reao, alm de serem gerados em quantidades minsculas, no se mantm estveis, o que torna a interpretao dos resultados sujeitos a polmicas.

Para afirmar que havia hidrognio metlico l a equipe se baseia em que, primeiro, teoricamente o hidrognio se torna metlico nas condies geradas, e, segundo, as simulaes computadorizadas usando os dados do experimento mostram que o hidrognio no estaria misturado com o carbono, indicando ento que ele deveria estar em estado metlico, ainda que lquido.

A equipe concorda com as dificuldades, incluindo o fato de eles no terem visto diretamente os tomos de hidrognio: “O principal mtodo que usamos para estudar o que est acontecendo a difrao de raios X. Infelizmente, tomos com mais eltrons emitem muito mais sinais do que tomos com menos, ento, no nosso caso, o carbono 36 vezes mais fcil de ver do que o hidrognio,” disse Hartley.

“Combinar evidncias indiretas experimentais com a teoria no uma maneira tima de obter novas informaes,” comentou o professor Alexander Goncharov, da Instituio Carnegie para a Cincia, que no esteve envolvido na pesquisa. “A teoria pode ser simplificada e o experimento simplesmente no registra hidrognio.”

Tcnica promissora

Quanto aos diamantes, a questo menos controversa: No ano passado, a mesma equipe j havia produzido nanodiamantes a partir do plstico PET usando a mesma tcnica a laser.

De qualquer forma, o uso dos plsticos PET e poliestireno expandido apontam para uma rota mais promissora para experimentos como este porque usar materiais slidos contendo hidrognio muito mais simples do que tentar partir do hidrognio gasoso.

Experimentos como este podem ter aplicaes importantes no apenas na cincia planetria, mas tambm na sntese de materiais economicamente importantes, como os nanodiamantes e, eventualmente, novos tipos de supercondutores.

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