p A transição de materiais amorfos não estruturados em materiais cristalinos estruturados é geralmente induzida por aquecimento de materiais acima de sua temperatura de transição. Materiais cristalinos são importantes em tecnologia como dispositivos, portanto, maneiras alternativas de controlar sua formação têm atraído muito interesse dos cientistas de materiais. Os pesquisadores descobriram que a cristalização pode ser facilitada a uma temperatura mais baixa do que a temperatura de transição tradicional se um material amorfo for agitado a uma certa frequência. Assim, a agitação representa uma possível alternativa à temperatura para controlar a cristalização de materiais. p Uma equipe da Universidade de Osaka decidiu esclarecer a relação entre a agitação e a cristalização de sólidos amorfos. Para ajudar na investigação, eles usaram um sistema coloidal (partícula pequena) para modelar materiais atômicos porque o tamanho de partícula maior e o tempo de relaxamento dos coloides, em comparação com os dos átomos, facilitar sua medição.

p "Preparamos vidros coloidais a partir de esferas de sílica em solução e depois os oscilamos em diferentes frequências, "explica o primeiro autor Nobutomo Nakamura." Nós então observamos a estrutura resultante por microscopia confocal de varredura a laser. "

p O grupo identificou uma frequência específica na qual a cristalização de seu sistema foi acelerada. Eles determinaram o grau de cristalização no sistema agitado em frequências diferentes medindo seu parâmetro de ordem de orientação de ligação local. O valor deste parâmetro aumentou consideravelmente, indicando um maior grau de cristalização, somente quando o sistema foi agitado em uma frequência de cerca de 75 Hz.

p "Nossos resultados indicaram que existe um modo vibracional específico que facilita a cristalização do colóide, "diz Nakamura.

p Os pesquisadores então confirmaram que a frequência com que ocorre a cristalização muda dependendo da interação entre as partículas no sistema. Eles adicionaram um polímero ao sistema para alterar a força de interação entre as partículas, o que fez com que a frequência de cristalização aumentasse. A equipe conseguiu explicar suas descobertas relacionando a frequência de cristalização com a escala de tempo do movimento vibracional das partículas. Eles propuseram que a agitação do sistema em uma frequência que combinava com o movimento das partículas formando uma estrutura cristalina auxiliava seu movimento coletivo e, assim, acelerava a cristalização.

p Essas descobertas revelam que pode ser possível controlar a cristalização de sistemas amorfos por agitação em uma frequência específica, em vez de aquecimento acima de sua temperatura de transição. Isso pode permitir a formação de materiais cristalinos a uma temperatura mais baixa, que será útil na fabricação de dispositivos.