Cientistas criam vidro inquebrável e tão resistente quanto um diamante

Cientistas criam vidro inquebrável e tão resistente quanto um diamante

Por Alveni Lisboa | Editado por Douglas Ciriaco | 11 de Agosto de 2021 às 16h16
Yuri Bodrikhin/Unsplash

Uma equipe de cientistas da Universidade Yanshan, na China, afirmam ter criado um tipo de vidro tão resistente quanto um diamante. A criação, chamada de AM-III, tem um índice de dureza tão elevado que é praticamente impossível ser quebrado.

Para chegar ao resultado, eles precisaram desenvolver uma série de processos específicos de fabricação e uma mistura química nada convencional. A técnica usada é bastante complexa e envolve uma desordem seguida de um rearranjo ao nível molecular.

A nova substância é tão dura que consegue riscar um diamante (Imagem: Danielle De Angelis/Pexels)

Os cientistas começaram o desenvolvimento com moléculas de carbono ocas e com formato oval chamadas fulerenos. Esse composto foi aquecido a alta temperatura e depois esmagado por horas sob intensa pressão, mais ou menos como ocorre na formação de um diamante na natureza.

Quer ficar por dentro das melhores notícias de tecnologia do dia? Acesse e se inscreva no nosso novo canal no youtube, o Canaltech News. Todos os dias um resumo das principais notícias do mundo tech para você!

O problema é que tudo precisava ser milimetricamente calculado para não sair dos eixos. Se a temperatura, o tempo sob pressão ou outro fator desviasse dos planos, o carbono poderia se reorganizar e o vidro se tornaria fraco, quebradiço e sem suas propriedades semicondutoras.

AM-III vs. diamante

Enquanto nos cristais de diamante a estrutura interna organizada de seus átomos e moléculas contribui para sua imensa resistência e dureza, no AM-III os pesquisadores descobriram que uma combinação de ordem e desordem de suas moléculas dá origem a suas propriedades pouco convencionais.

Para se atingir a ordem exata das moléculas, foi necessário triturar e misturar os fulerenos, aplicando gradualmente quantidades de calor e pressão intensa — cerca de 25 GPa a 1.200 °C. Essa situação ideal ocorreu durante 12 horas seguidas, com o material submetido ao resfriamento por igual período.

O fulereno precisou ser modificado para chegar ao resultado (Imagem: Reprodução/Wikimedia)

Vários materiais vítreos, com características distintas, foram produzidos antes até se chegar ao objetivo pretendido. Todos foram descartados, mas serviram de base para o aprimoramento contínuo do processo até a perfeição, revelam os pesquisadores envolvidos no projeto.

Descoberta pode ser usada no setor elétrico

O estudo foi publicado na revista National Science Review e tem chamado muita atenção por conta do potencial da descoberta. Na publicação, os autores destacam o fascínio pelo carbono, material versátil que deu origem ao experimento disponível de forma abundante na natureza em forma sólida.

Segundo os pesquisadores, esse novo material pode ser útil para a construção de paneis solares de alta duração e determinados semicondutores. Se conseguirem escalonar a criação, o vidro inquebrável pode ser um poderoso aliado na geração de energia limpa.

Um dos maiores problemas dos painéis solares atuais é a fragilidade do vidro (Imagem: OregonDOT/Flickr)

Mediações realizadas revelaram que o índice de dureza do AM-III é comparável ao diamante, considerada a substância mais resistente do planeta segundo a Escala de Mohs. Para se ter uma ideia, o processo de lapidação da pedra preciosa só pode ser feito com outro diamante, pois nenhuma outra substância é capaz de cortá-lo. Agora, o vidro ultraduro poderia também desempenhar essa tarefa, algo impensável para um material geralmente tão frágil.

Por enquanto, o AM-III ainda está em fase de aprimoramento e não há previsão de quando ele será disponibilizado de modo comercial. Como o processo é bastante complexo, ainda pode levar algum tempo para os cientistas estabilizarem o modo de produção, então, por enquanto, só resta à humanidade se contentar com vidraças quebradas, pratos espatifados no chão e copos que teimam em escorregar da mão.

Fonte: National Science Review  

Gostou dessa matéria?

Inscreva seu email no Canaltech para receber atualizações diárias com as últimas notícias do mundo da tecnologia.