Os cientistas descobriram um novo estado da matéria física em que os átomos podem existir como sólidos e líquidos simultaneamente.

Até agora, os átomos no material físico foram entendidos como existindo tipicamente em um dos três estados - sólido, líquido ou gás. Os pesquisadores descobriram, Contudo, que alguns elementos podem, quando sujeito a condições extremas, assumir as propriedades dos estados sólido e líquido.

Aplicar altas pressões e temperaturas ao potássio - um metal simples - cria um estado no qual a maioria dos átomos do elemento formam uma estrutura de rede sólida, os resultados mostram. Contudo, a estrutura também contém um segundo conjunto de átomos de potássio que estão em um arranjo fluido.

Sob as condições certas, mais de meia dúzia de elementos - incluindo sódio e bismuto - são considerados capazes de existir no estado recém-descoberto, pesquisadores dizem.

Até agora, não estava claro se as estruturas incomuns representavam um estado distinto da matéria, ou existia como estágios de transição entre dois estados distintos.

Uma equipe liderada por cientistas da Universidade de Edimburgo usou poderosas simulações de computador para estudar a existência do estado - conhecido como estado derretido em cadeia. Simulando até 20, 000 átomos de potássio se comportam sob condições extremas, revelando que as estruturas formadas representam o novo, estado estável da matéria.

Aplicar pressão aos átomos leva à formação de duas estruturas de rede sólida interligadas, a equipe diz. As interações químicas entre os átomos em uma rede são fortes, o que significa que eles permanecem em uma forma sólida quando a estrutura é aquecida, enquanto os outros átomos derretem em um estado líquido.

O estudo, publicado no jornal Proceedings of the National Academy of Sciences , foi apoiado pelo European Research Council e pelo Engineering and Physical Sciences Research Council. O trabalho foi realizado em colaboração com cientistas da Universidade Xi'an Jiantong, na China.

Dr. Andreas Hermann, da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Edimburgo, quem liderou o estudo, disse:"O potássio é um dos metais mais simples que conhecemos, ainda se você apertar, ele forma estruturas muito complicadas. Mostramos que esse estado incomum, mas estável, é parte sólido e parte líquido. A recriação desse estado incomum em outros materiais pode ter todos os tipos de aplicações. "