Quase cristal natural foi descoberto em meteorito

Um cristal com uma “simetria proibida” que se imaginava ser impossível de se formar naturalmente foi encontrado em um meteorito de 4,5 bilhões de anos de idade, em uma remota região do nordeste da Rússia. A descoberta foi feita por uma equipe da Universidade de Princeton e é o segundo quase cristal natural já encontrado, ambos neste meteorito. E estudando isso poderia ajudar os cientistas a descobrir como materiais misteriosos como este foram formados no universo.

Antes de a equipe encontrar o primeiro quase cristal natural em 2009, os pesquisadores pensaram que as estruturas eram muito frágeis e energeticamente instáveis para serem formadas por processos naturais. “A descoberta de um segundo quase cristal ocorre naturalmente confirma que estes materiais podem se formar na natureza e são estáveis ​​em escalas de tempo cósmicas”, disse o Dr. Paul Steinhardt, da Universidade Princeton. Dr. Steinhardt disse também que a descoberta levanta a possibilidade de que outros tipos de quase cristais podem ser formados na natureza.

Quase cristais são muito duros, tem baixo coeficiente de atrito, e não conduzir o calor muito bem; tornando-os bons candidatos para aplicações tais como revestimentos de proteção em itens que vão desde aviões para panelas antiaderentes.

O quase cristal recém-descoberto, o que ainda está para ser chamado, tem uma estrutura que se assemelha a discos planos de dez lados empilhados em uma coluna. Este tipo de estrutura é impossível nos cristais comuns, no qual os átomos são embalados em conjunto de forma repetida e ordenada, ganhando o apelido de “simetria proibida”. A estrutura está dizendo “Eu não sou um cristal, mas, por outro lado, eu não sou aleatório também “, Dr. Steinhardt disse.

Modelo atômico de um quase cristal Ag-Al

O que é um quase cristal?

No lado de fora, quase cristais são minerais sólidos com aparência bastante normal, mas é a sua estrutura interna que fascina os cientistas. Em vez de os aglomerados de átomos que se repetem regularmente como visto na maioria dos cristais, os quase cristais contém um arranjo atômico mais sutil e complexo, envolvendo dois ou mais conjuntos de repetição.

Como um resultado, os átomos de um quase cristal podem ser arranjados de forma que não são normalmente encontradas em cristais, tais como a forma de um icosaedro (20 lados com a simetria de uma bola de futebol).

A diferença entre cristais e quase cristais pode ser visualizada imaginando um pavimento em mosaico: pisos que são hexágonos (seis lados) podem se encaixam perfeitamente uns com os outros para cobrir todo o piso. Mas pentágonos (cinco lados) ou decágonos (10 lados) definidos ao lado de cada resultará em vãos entre as peças.

Icosaedro

Os pesquisadores confirmaram que o quase cristal foi originado em um corpo extraterrestre que se formou há cerca de 4,57 bilhões de anos atrás (na época em nosso sistema solar se formou) e publicaram esses resultados na revista Proceedings, da Academia Nacional de Ciências, em 2012. Ele é constituído por alumínio, níquel e ferro, que normalmente não são encontradas em conjunto no mesmo mineral porque o alumínio se liga rapidamente ao oxigênio, bloqueando a ligação com o níquel e o ferro.

Os pesquisadores estão agora explorando a forma como o mineral foi formado. “Sabemos que houve um impacto do meteoro, e que a temperatura estava em torno de 725 a 925 graus Celsius, e que a pressão era cem mil vezes maior do que a pressão atmosférica, mas isso não é o suficiente para nos contar todos os detalhes”, disse o Dr. Steinhardt. “Nós gostaríamos de saber se a formação de quase cristais é rara ou se é bastante frequente, como ocorre, e se isso poderia acontecer em outros sistemas solares. “O que nós descobrimos poderia responder a perguntas básicas sobre os materiais encontrados em nosso universo”.

O novo mineral é o grão mostrado no painel (a). A simetria de dez vezes é evidente quando o mineral é atingido com raios-x (B). Visando o feixe a partir de um sentido resulta em diferentes padrões como em (c) ou (d) em que os pontos formam ao longo das linhas horizontais, que são igualmente espaçadas.

Fonte: dailymail.co.uk / princeton.edu

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