Pesquisadores de Queensland mostraram que os cristais únicos, normalmente considerado frágil e inelástico, são flexíveis o suficiente para serem dobrados repetidamente e até mesmo amarrados com um nó.

Pesquisadores da Queensland University of Technology (QUT) e da University of Queensland (UQ) determinaram e mediram o mecanismo estrutural por trás da elasticidade dos cristais até o nível atômico.

Trabalho deles, publicado em Química da Natureza , abre a porta para o uso de cristais flexíveis em aplicações na indústria e na tecnologia.

A pesquisa foi liderada pelo professor associado Jack Clegg da ARC Future Fellows na Escola de Química e Biociências Moleculares da UQ e pelo professor associado John McMurtrie na Faculdade de Ciências e Engenharia da QUT.

O professor associado McMurtrie disse que os resultados desafiaram o pensamento convencional sobre estruturas cristalinas.

"Os cristais são algo com que trabalhamos muito - eles normalmente crescem em pequenos blocos, são duros e quebradiços, e quando atingidos ou dobrados eles racham ou quebram, " ele disse.

"Embora tenha sido observado anteriormente que alguns cristais podem dobrar, este é o primeiro estudo a examinar o processo em detalhes.

"Descobrimos que os cristais exibem características tradicionais não apenas de matéria dura, mas matéria macia como náilon. "

Os pesquisadores cultivaram cristais flexíveis com a largura de uma linha de pesca e até cinco centímetros de comprimento a partir de um composto de metal comum - acetilacetonato de cobre (II). Eles mapearam as mudanças na estrutura da escala atômica quando os cristais foram dobrados usando medições de raios-X realizadas no Síncrotron australiano.

Cristais de seis outros compostos estruturalmente relacionados, alguns contendo cobre e alguns outros metais, também foram testados e considerados flexíveis.

O professor associado Clegg disse que os experimentos mostraram que os cristais podem ser dobrados repetidamente e retornar rapidamente à sua forma original, sem sinais de quebra ou rachadura quando a força que os dobra é removida.

"Sob tensão, as moléculas no cristal giram reversivelmente e se reorganizam para permitir a compressão e a expansão necessárias para a elasticidade e ainda manter a integridade da estrutura do cristal, " ele disse.

"A capacidade dos cristais de se curvarem com flexibilidade tem implicações abrangentes na indústria e na tecnologia.

"A cristalinidade é uma propriedade que sustenta uma variedade de tecnologias existentes, incluindo lasers e semicondutores que são usados ​​em quase todos os dispositivos eletrônicos, de aparelhos de DVD a telefones celulares e computadores.

"Mas a dureza que os torna adequados para componentes industriais de alta resistência limita seu uso em outras tecnologias. Cristais flexíveis como esses podem levar a novos materiais híbridos para inúmeras aplicações, de componentes de aviões e espaçonaves a partes de sensores de movimento ou pressão e dispositivos eletrônicos. "

O professor associado McMurtrie disse que o método que os pesquisadores desenvolveram para medir as mudanças durante a dobra também pode ser usado para explorar a flexibilidade em quaisquer outros cristais.

"Esta é uma perspectiva empolgante, dado que existem milhões de diferentes tipos de cristais já conhecidos e muitos mais ainda a serem descobertos, " ele disse.

"Dobrar o cristal muda suas propriedades ópticas e magnéticas, e nosso próximo passo é explorar essas respostas ópticas e magnéticas com o objetivo de identificar aplicações em novas tecnologias. "