Em novembro de 2020, foi publicado um artigo relatando a s\u00edntese de a<\/s> diamante nanocristalino e lonsdaleite \u00e0 temperatura ambiente, algo at\u00e9 hoje considerado imposs\u00edvel de ser feito. <\/p>\n\n\n\n
A s\u00edntese foi realizada sob uma press\u00e3o de 80GPa a partir de um precursor de amostra de carbono n\u00e3o cristalino. Isto s\u00f3 foi poss\u00edvel com altas press\u00f5es e tens\u00e3o de cisalhamento, ambas foram \"importantes para promover a forma\u00e7\u00e3o de fases, pois podem ajudar a superar barreiras cin\u00e9ticas\", de acordo com o artigo.<\/a> <\/p>\n\n\n\n Os resultados do estudo se baseiam no uso de uma t\u00e9cnica muito comum de microscopia eletr\u00f4nica bastante utilizada em Cristalografia, que \u00e9 o campo experimental que estuda a disposi\u00e7\u00e3o dos \u00e1tomos em s\u00f3lidos cristalinos, no caso do presente artigo, Diamante, e Lonsdaleite.<\/p>\n\n\n\n O diamante, o pequeno (ou n\u00e3o) e precioso peda\u00e7o de rocha brilhante, n\u00e3o \u00e9 apenas uma j\u00f3ia cara, mas tamb\u00e9m um material imensamente importante devido \u00e0s suas propriedades, permitindo que seja usado em ambientes normais e extremos. <\/p>\n\n\n\n Algumas propriedades \u00fateis s\u00e3o, dureza extrema, alta condutividade t\u00e9rmica e tamb\u00e9m poderia ser usado em aplica\u00e7\u00f5es biom\u00e9dicas, entre outras. <\/p>\n\n\n\n A Lonsdaleite \u00e9 um material semelhante ao diamante, com poucas diferen\u00e7as na estrutura do cristal quando comparado com o diamante, enquanto o diamante tem um estrutura de cristal c\u00fabico<\/strong> com um carbono tetrahedralmente colado, a Lonsdaleite tem um estrutura de cristal hexagonal<\/strong>uma forma menos comum de rearranjo.<\/p>\n\n\n\n A maioria das pesquisas sobre a s\u00edntese de diamantes relata a necessidade de duas formas de excita\u00e7\u00e3o para superar a alta barreira cin\u00e9tica das mudan\u00e7as de fase material. <\/p>\n\n\n\n Alta press\u00e3o e temperatura elevada s\u00e3o normalmente empregadas para sintetizar o diamante e a lonsdaleite dentro do laborat\u00f3rio.<\/p>\n\n\n\n Os cientistas de hoje t\u00eam um diagrama que mostra os estados f\u00edsicos de algum material com base na temperatura e press\u00e3o chamado diagrama de fases. Muito famoso e <\/strong>ferramenta guia \u00fatil para os cientistas saberem qual temperatura e press\u00e3o s\u00e3o necess\u00e1rias para atingir um estado espec\u00edfico, como s\u00f3lido, l\u00edquido ou gasoso. Em \u00e1tomos de carbono, grafite e diamante s\u00e3o dois exemplos de estados s\u00f3lidos.<\/p>\n\n\n\n Se voc\u00ea olhar para o diagrama de carbono<\/a>O estado diamant\u00edfero poderia ser alcan\u00e7ado \u00e0 temperatura ambiente acima da press\u00e3o de 2GPa, mas na realidade, outros fatores precisam ser considerados, fatores que podem causar uma enorme diferen\u00e7a no resultado final. Um destes fatores mencionados no artigo \u00e9 tens\u00e3o de cisalhamento<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n A tens\u00e3o de cisalhamento \u00e9 conhecida como um processo onde camadas paralelas deslizam umas atrav\u00e9s das outras. Um exemplo muito simples disso \u00e9 quando voc\u00ea junta suas m\u00e3os e come\u00e7a a deslizar uma sobre a outra - como quando voc\u00ea est\u00e1 sentindo frio e quer aquecer suas m\u00e3os - esse movimento cria tens\u00e3o de cisalhamento nas m\u00e3os ou no material que est\u00e1 sendo usado. <\/p>\n\n\n\n A tens\u00e3o de cisalhamento pode promover a mudan\u00e7a de fase dos materiais. N\u00e3o considerando a temperatura, a tens\u00e3o de cisalhamento torna-se um componente importante de como \"o diamante pode ser formado em uma gama muito maior de ambientes, tanto terrestres quanto extra-terrestres, do que se acreditava anteriormente\", mas muitos mais estudos s\u00e3o necess\u00e1rios para confirmar os efeitos da tens\u00e3o de cisalhamento. A forma\u00e7\u00e3o do lonsdaleite tamb\u00e9m tem sido associada ao stress de cisalhamento. <\/p>\n\n\n\n Tentando produzir diamante e lonsdaleite \u00e0 temperatura ambiente, os cientistas colocam amostras de carbono v\u00edtreo sob compress\u00e3o de 80\u00d7109<\/sup>Pa - isso \u00e9 muita press\u00e3o, muito, muito mais do que a press\u00e3o que voc\u00ea sentiu ao passar por um teste regular na faculdade. <\/p>\n\n\n\n Este n\u00famero \u00e9 equivalente a quase 800 mil press\u00f5es na atmosfera - vivemos sob uma \u00fanica atmosfera.<\/p>\n\n\n\n Os cientistas analisaram os resultados das amostras atrav\u00e9s de tr\u00eas tipos diferentes de t\u00e9cnicas de microscopia eletr\u00f4nica. Espectroscopia Raman, difra\u00e7\u00e3o de raios X e TEM (microscopia eletr\u00f4nica de transmiss\u00e3o). Vamos verificar cada uma delas.<\/p>\n\n\n\n O Espectroscopia Raman<\/strong> \u00e9 uma t\u00e9cnica que fornece uma impress\u00e3o digital estrutural de um material espec\u00edfico utilizando o modos vibracionais das mol\u00e9culas<\/a>. <\/p>\n\n\n\n O material da amostra interage com uma luz monocrom\u00e1tica - geralmente um laser - absorvendo e emitindo f\u00f3tons de uma forma inel\u00e1stica de dispers\u00e3o, em outras palavras, a vibra\u00e7\u00e3o molecular da amostra absorve um n\u00famero de f\u00f3tons, a quantidade absorvida \u00e9 diferente da quantidade emitida. <\/p>\n\n\n\n Esta diferen\u00e7a \u00e9 detectada e o resultado final permite que os cientistas obtenham informa\u00e7\u00f5es estruturais da amostra.<\/p>\n\n\n\n A difra\u00e7\u00e3o de raios X<\/strong> t\u00e9cnica envolve o uso de um feixe de el\u00e9trons em vez de luz monocrom\u00e1tica. Em virtude dos padr\u00f5es de disposi\u00e7\u00e3o do \u00e1tomo da estrutura cristalina, quando o feixe de raios X atinge a amostra, ele se difrata em muitos \u00e2ngulos e dire\u00e7\u00f5es diferentes. <\/p>\n\n\n\n Os cientistas podem medir esses \u00e2ngulos e intensidades do feixe difratado transformando os dados em uma imagem tridimensional com as posi\u00e7\u00f5es do \u00e1tomo no cristal.<\/p>\n\n\n\n O TEM, microscopia eletr\u00f4nica de transmiss\u00e3o<\/strong> \u00e9 uma t\u00e9cnica de microscopia que utiliza um feixe de el\u00e9trons em vez de luz, bem como difra\u00e7\u00e3o de raios X. <\/p>\n\n\n\n A amostra \u00e9 exposta ao feixe, que passa por ele produzindo uma imagem com a ajuda de um detector de fluoresc\u00eancia. <\/p>\n\n\n\n Esta t\u00e9cnica requer um preparo da amostra em uma grade e \u00e9 rotulada como uma t\u00e9cnica evasiva por causa da perda da amostra, sendo destru\u00edda durante a an\u00e1lise.<\/p>\n\n\n\n Ap\u00f3s a tentativa de produzir um diamante, os pesquisadores descobriram atrav\u00e9s da Raman que as amostras consistiam apenas de material gr\u00e1fico. <\/p>\n\n\n\n Entretanto, os padr\u00f5es de difra\u00e7\u00e3o de raios X mostraram um resultado diferente, demonstrando a presen\u00e7a de lonsdaleite (12%), diamante (3%) e grafite (85%). <\/p>\n\n\n\n Estes resultados divergentes s\u00e3o explicados pelas diferen\u00e7as em cada t\u00e9cnica. A Raman \u00e9 capaz de analisar apenas a superf\u00edcie dos materiais, enquanto a difra\u00e7\u00e3o de raios X pode passar por toda a espessura da amostra.<\/p>\n\n\n\n No geral, este resultado prova que a forma\u00e7\u00e3o de materiais duros como um diamante \u00e9 resultado n\u00e3o apenas da press\u00e3o e da temperatura. <\/p>\n\n\n\n E outros fatores podem induzir a forma\u00e7\u00e3o de material como o estresse de cisalhamento ou fatores que a ci\u00eancia ainda n\u00e3o conhece. <\/p>\n\n\n\n Talvez no futuro, quando esta t\u00e9cnica de compress\u00e3o tiver se estabelecido melhor, barateando a produ\u00e7\u00e3o de diamantes, a ci\u00eancia seja capaz de tirar o m\u00e1ximo proveito do material. <\/p>\n\n\n\n _____<\/p>\n\n\n\n Voc\u00ea j\u00e1 \u00e9 um Mind the Graph <\/a>usu\u00e1rio? Se voc\u00ea n\u00e3o o fizer, voc\u00ea pode come\u00e7ar agora mesmo<\/a>! Voc\u00ea tamb\u00e9m pode clicar em aqui<\/a> para ver nossa galeria de Ilustra\u00e7\u00f5es cient\u00edficas, voc\u00ea n\u00e3o precisa come\u00e7ar seu projeto do zero! \n\n<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Em novembro de 2020, foi publicado um artigo relatando a s\u00edntese de um diamante nanocristalino e lonsdaleite \u00e0 temperatura ambiente, algo at\u00e9 hoje considerado imposs\u00edvel de ser feito. A s\u00edntese foi realizada sob uma press\u00e3o de 80GPa a partir de uma amostra n\u00e3o cristalina de precursor de carbono. Isto s\u00f3 foi poss\u00edvel com altas press\u00f5es e tens\u00e3o de cisalhamento, ambas foram \"importantes [...]<\/p>","protected":false},"author":4,"featured_media":12058,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[959,28],"tags":[814,554,775],"yoast_head":"\n