p Hackmanita que brilha no escuro. Crédito:Mika Lastusaari
p Cientistas da Universidade de Turku, Finlândia, descobriram a origem do brilho no mineral natural que gera luminescência branca no escuro. Ao estudar minerais naturais, novos conhecimentos significativos podem ser obtidos para o desenvolvimento de melhores materiais sintéticos. p Materiais que brilham no escuro, ou materiais com brilho residual, são conhecidos por todos, pelo menos a partir dos sinais de saída de emergência com iluminação automática. Materiais com brilho residual também são usados para vários outros fins, como bioimagem.
p “Os materiais usados no momento são todos sintéticos, e, por exemplo, o material com o conhecido brilho residual verde obtém seu brilho de um elemento chamado európio. A dificuldade com este tipo de materiais é que, embora se possa adicionar o elemento desejado que emite luminescência, suas propriedades de brilho não podem ser previstas, "observa o professor universitário Mika Lastusaari, o chefe de pesquisa fotônica do grupo de pesquisa de Química de Materiais Inorgânicos da Universidade de Turku.
p Existem também alguns minerais naturais capazes de brilhar. Um desses minerais é a hackmanita, que pode ser encontrada no Afeganistão, Groenlândia, Canadá e Paquistão. Contudo, todos os hackmanitas não são capazes de brilhar no escuro.
p "Conduzimos muitas pesquisas com hackmanitas sintéticas e conseguimos desenvolver um material com pós-luminescência distintamente mais longo do que a hackmanita natural. No entanto, as condições que afetam a luminescência não foram claras até agora, "explica a pesquisadora de pós-doutorado Isabella Norrbo do grupo de pesquisa.
p Hackmanita que mostra luminescência, mas não possui brilho residual. A foto à direita foi tirada com luz ultravioleta. Crédito:Mika Lastusaari
p “A natureza tem uma vasta experiência na otimização de minerais, é por isso que usamos hackmanites naturais para estudar o efeito de brilho residual, "acrescenta o doutorando Sami Vuori, do grupo de pesquisa.
p Os minerais naturais geralmente contêm composições complexas e diferenças de composição bastante importantes, dependendo das condições em que foram formados.
p "A otimização de materiais naturais nos dá a possibilidade de descobrir como os hackmanites geram o brilho mais eficaz, "diz a Doutoranda Cecilia Agamah.
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Titanium faz o Hackmanite brilhar
p O estudo foi realizado como uma colaboração internacional entre cientistas de diferentes áreas. Além de químicos, o estudo envolveu mineralogistas, geólogos, físicos, um estatístico e cientistas especializados em modelar propriedades de materiais.
p "Por meio dessa ampla colaboração, pudemos chegar a uma conclusão de que os elementos mais centrais por trás do brilho da hackmanita natural são o enxofre, potássio, titânio e ferro, e o equilíbrio correto de suas concentrações, "diz Mika Lastusaari.
p Hackmanite com uma composição remanescente e extremamente versátil. Foto tirada em luz ultravioleta. Crédito:Mika Lastusaari
p Ao combinar dados experimentais e computacionais, o estudo conseguiu provar que o titânio brilha no núcleo da hackmanita, e o pós-luminescência está relacionado à transferência de elétrons na banda de condução.
p "Com esses resultados, obtivemos informações valiosas sobre as condições que afetam o brilho residual dos hackmanites. Mesmo que a natureza não tenha, nesse caso, foi capaz de formar um material com um brilho tão eficaz quanto em materiais sintéticos, a natureza tem ajudado significativamente no desenvolvimento de materiais brilhantes cada vez mais eficazes, "explica Lastusaari.