Uma parceria entre investigadores da Universidade da Flórida do Sul e do Laboratório Nacional Lawrence Livermore, nos EUA, tem como objetivo usar o supercomputador Frontier para simular a criação de um material de oito átomos chamado BC8 e que se estima ser mais forte do que o diamante. Sob calor e pressão intensos na Terra, os átomos de carbono ligam-se com mais quatro átomos e formam o diamante, o material natural mais forte que acontece no nosso planeta. Em circunstâncias semelhantes, mas em exoplanetas ricos em carbono, a mesma reação vai gerar um cristal de oito átomos (BC8), equivalente a um superdiamante.
Os investigadores acreditam que este material suporta 30% mais compressão do que o diamante e que, se se pudesse gerar o BC8 na Terra, este seria capaz de suportar uma pressão equivalente a dez milhões de atmosferas.
O BC8 é uma fase de alta pressão que pode ser feita com silício e germânio e que se consegue recuperar em certas condições ambiente. Este material mantém a estrutura de tetraedro do diamante, mas com uma formação diferente, o que lhe permite ser mais forte do que o diamante.
A criação só deve ser possível em exoplanetas ricos em carbono e com massas maiores do que a da Terra, logo, capazes de exercer mais pressão no seu interior. A equipa pretende usar o computador à exaescala Frontier para simular as condições necessárias para criar estas estruturas, recorrendo a modelos atómicos e simulações para perceber a metaestabilidade dos diamantes sob certas pressões. Com algoritmos de aprendizagem automática, a equipa pretende determinar as interações entre átomos em diversas condições de temperatura e de pressão.
“Conseguimos simular com precisão a evolução de milhares de milhões de átomos de carbono em condições extremas, em tempos e durações experimentais (…) Prevemos que a fase pós-diamante BC8 esteja experimentalmente acessível somente a uma elevada pressão restrita e uma região de elevada temperatura na fase de carbono”, conta Ivan Oleynik, professor de Fìsica na Universidade da Flórida do Sul.
