O raro elemento berílio é conhecido principalmente por ser um componente das esmeraldas, aquamarines, e outras pedras preciosas. Contudo, no Nature Communications , uma equipe internacional de cientistas da Universidade de Bayreuth agora relata uma descoberta muito incomum:sob pressão 880, 000 vezes mais alta do que a pressão da atmosfera terrestre, Os átomos de berílio em um cristal de fosfato se cercam de seis átomos vizinhos, em vez dos quatro usuais. Na realidade, esta estrutura cristalina foi teoricamente prevista há cinco décadas, mas foi apenas durante experimentos de alta pressão no Deutsches Elektronensynchrotron (DESY) em Hamburgo que agora foi observado pela primeira vez.

O Prof. Dr. Leonid Dubrovinsky e o Dr. Maxim Bykov do Bavarian Geo Institute estiveram envolvidos no trabalho de pesquisa da Universidade de Bayreuth, assim como Georgios Aprilis e Dra. Anna Pakhomova do Grupo de Trabalho para Física e Tecnologia de Materiais sob Condições Extrema no Laboratório de Cristalografia.

Originalmente, a ciência considerava impossível que átomos de berílio em cristais tivessem mais de quatro átomos vizinhos. Por muito tempo, isso pareceu incompatível com as leis da química cristalina. "Mas cerca de 50 anos atrás, teóricos sugeriram que as coordenadas superiores podem realmente ser possíveis, mesmo que estes tenham teimosamente escapado da confirmação experimental em compostos inorgânicos desde então, "relata a Dra. Anna Pakhomova, um cientista de linha de luz no DESY e pesquisador de pós-doutorado que prepara uma tese de habilitação na Bayreuth University.

Experimentos de alta pressão na fonte de luz de raios X do DESY, PETRA III, tornaram a prova empírica possível pela primeira vez. Os pesquisadores examinaram amostras de hurlbutita de cristal de fosfato, um mineral raro que consiste em cálcio, berílio, fósforo e oxigênio (CaBe ₂ P ₂ O ₈ ), que ocorre naturalmente na superfície da Terra. Em condições ambientais normais, cada átomo de berílio tem apenas quatro átomos de oxigênio como vizinhos. Em 700, 000 vezes a pressão atmosférica, Contudo, a estrutura do cristal muda tão fundamentalmente que os átomos de berílio ganham um quinto vizinho. Enquanto isso, uma pressão atmosférica de 880, 000 vezes que ao nível do mar gera novas mudanças estruturais que dão origem até mesmo a um sexto vizinho.

“Embora atualmente não haja aplicações tecnológicas para os novos cristais, eles estão ampliando os horizontes da ciência dos materiais. Eles nos mostram que nenhuma certeza química irrevogável pode ser derivada das condições normais na superfície da Terra. Condições extremas e fenômenos raros, que só podemos criar e observar em laboratório usando tecnologia sofisticada, são realmente normais em muitos lugares do universo, "diz o Prof. Dr. Leonid Dubrovinsky.