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.

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  

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