Cientistas da Nova Zelândia e da Austrália estavam a dissolver vários metais em solvente líquido de gálio quando perceberam que os diferentes tipos de metais criavam formas diferentes de cristais. O zinco juntou-se mesmo para dar origem a flocos de neve metálicos e os investigadores relatam a descoberta agora num estudo publicado na Science.
Nicola Gaston, da Universidade de Auckland, conta que “ao contrário da abordagem top-down para formar nanoestruturas – cortando os materiais – esta abordagem bottom-up assenta nos átomos a formarem-se sozinhos. Isto é como a Natureza forma nanopartículas e é um método que gera menos desperdício e é mais preciso. Há também algo muito fixe em criar flocos de neve metálicos”, cita o ArsTechnica.
A forma complexa do floco de neve e a maneira como surge na Natureza tem fascinado os cientistas há séculos. Já em 1611, Johannes Kepler, estava intrigado pela simetria de seis lados desta forma e, 20 anos mais tarde, Rene Descartes, estava também entusiasmado com flocos “tão perfeitamente formados em hexágonos, onde seis lados são tão direitos e os seis ângulos tão iguais que é impossível para os homens fazer algo tão exato”.
Em 1954, o físico nuclear japonês Ukichiro Nakaya torna-se o primeiro a conseguir recriar cristais de neve em laboratório e foi esse trabalho que abriu caminho para outras descobertas, como a influência das condições atmosféricas e da humidade sobre esta forma.
O trabalho desta equipa australiana leva as conclusões de outros investigadores em linha de conta e estende a analogia do floco de neve aos metais. Gaston e a equipa dissolveram amostras de níquel, cobre, zinco, platina, bismuto, prata e alumínio em gálio, que se torna líquido à temperatura ambiente e observaram a formação dos cristais metálicos. Ao reduzir depois a tensão à superfície do solvente de gálio, conseguiram extrair os cristais e documentar cuidadosamente a sua morfologia.
O passo seguinte envolveu simulações da dinâmica molecular para perceber os motivos pelos quais diferentes metais deram origem a cristais de diferentes formas, desde cubos a placas hexagonais e, no caso do zinco, a um floco de neve perfeito. “Concluímos que a estrutura do gálio líquida é muito importante. Isso é novo porque geralmente pensamos no líquido como não tendo estrutura ou sendo aleatório”, revela Gaston.
