Se você deixar cair uma colher de alumínio em uma pia cheia de água, a colher vai afundar. Isso porque o alumínio, em sua forma convencional, é mais densa do que a água, diz o químico Alexander Boldyrev da Utah State University.

Mas se você reestruturar o metal doméstico comum em nível molecular, como Boldyrev e colegas fizeram usando modelagem computacional, você poderia produzir uma forma cristalina ultraleve de alumínio que é mais leve do que a água. Boldyrev, junto com os cientistas Iliya Getmanskii, Vitaliy Koval, Rusian Minyaev e Vladimir Minkin, da Southern Federal University em Rostov-on Don, Rússia, resultados publicados em 18 de setembro, 2017, edição online de The Journal of Physical Chemistry C .

A pesquisa da equipe é apoiada pela National Science Foundation e pelo Ministério da Ciência e Educação da Rússia.

"A abordagem dos meus colegas para este desafio foi muito inovadora, "diz Boldyrev, professor do Departamento de Química e Bioquímica da USU. "Eles começaram com uma rede de cristal conhecida, nesse caso, um diamante, e substituiu cada átomo de carbono por um tetraedro de alumínio. "

Os cálculos da equipe confirmaram que tal estrutura é nova, metaestável, forma leve de alumínio cristal. E para seu espanto, tem uma densidade de apenas 0,61 grama por centímetro cúbico, em contraste com a densidade convencional do alumínio de 2,7 gramas por centímetro cúbico.

"Isso significa que a nova forma cristalizada flutuará na água, que tem uma densidade de um grama por centímetro cúbico, "Boldyrev diz.

Tal propriedade abre um novo reino de aplicações possíveis para o não magnético, resistente à corrosão, abundante, metal relativamente barato e fácil de produzir.

"Voo espacial, Medicina, fiação e mais leve, peças automotivas mais eficientes em termos de combustível são algumas das aplicações que vêm à mente, "Boldyrev diz." Claro, é muito cedo para especular sobre como esse material poderia ser usado. Existem muitas incógnitas. Por uma coisa, não sabemos nada sobre sua força. "

Ainda, ele diz, a descoberta revolucionária marca uma nova maneira de abordar o design de materiais.

"Um aspecto surpreendente desta pesquisa é a abordagem:usar uma estrutura conhecida para projetar um novo material, "Boldyrev diz." Esta abordagem abre caminho para futuras descobertas. "