p Em uma reviravolta recém-descoberta, Os cientistas e colaboradores da Argonne descobriram que as nanopartículas de paládio podem reparar deslocamentos atômicos em sua estrutura cristalina. Vale a pena explorar esse comportamento de autocura em outros materiais. Crédito:Laboratório Nacional de Argonne
p Nossos corpos têm uma capacidade notável de curar tornozelos quebrados ou pulsos deslocados. Agora, um novo estudo mostrou que algumas nanopartículas também podem "autocurar-se" após sofrer uma tensão intensa, uma vez que a tensão é removida. p Uma nova pesquisa do Laboratório Nacional de Argonne e da Universidade de Stanford do Departamento de Energia dos EUA (DOE) descobriu que as nanopartículas de paládio podem reparar deslocamentos atômicos em sua estrutura cristalina. Essa reviravolta recém-descoberta pode, em última análise, avançar na busca pela introdução de comportamentos de autocura em outros materiais.
p "Acontece que essas nanopartículas funcionam muito mais como o corpo humano se curando de uma lesão do que como uma máquina quebrada que não consegue se consertar." - Andrew Ulvestad, Cientista de materiais Argonne.
p A pesquisa segue um estudo do ano passado, em que os pesquisadores de Argonne observaram a forma esponjosa com que as nanopartículas de paládio absorvem hidrogênio.
p Quando as partículas de paládio absorvem hidrogênio, suas superfícies esponjosas incham. Contudo, o interior das partículas de paládio permanece menos flexível. Conforme o processo continua, algo eventualmente quebra na estrutura de cristal de uma partícula, deslocando um ou mais átomos.
p "Nunca se esperaria que o deslocamento acontecesse em condições normais, "disse o cientista de materiais da Argonne, Andrew Ulvestad, o principal autor do estudo. "Mas acontece que essas nanopartículas funcionam muito mais como o corpo humano se curando de uma lesão do que como uma máquina quebrada que não consegue se consertar."
p Ulvestad explicou que os deslocamentos se formam como uma forma do material aliviar o estresse colocado em seus átomos pela infusão de hidrogênio adicional. Quando os cientistas removem o hidrogênio da nanopartícula, as luxações têm espaço para consertar.
p Usando os raios X fornecidos pela Fonte Avançada de Fótons de Argonne, um DOE Office of Science User Facility, Ulvestad foi capaz de rastrear o movimento das luxações antes e depois do processo de cicatrização. Para fazer isso, ele usou uma técnica chamada imagem de difração coerente de Bragg, que identifica um deslocamento pelos efeitos de ondulação que produz no resto da estrutura cristalina da partícula.
p Em algumas partículas, o estresse da absorção de hidrogênio introduziu múltiplos deslocamentos. Mas mesmo as partículas que se deslocaram em vários lugares poderiam se curar a ponto de ficarem quase intactas.
p "Em alguns casos, vimos cinco a oito deslocamentos originais, e alguns deles estavam profundamente na partícula, "Ulvestad disse." Depois que a partícula sarou, haveria talvez um ou dois perto da superfície. "
p Embora Ulvestad disse que os pesquisadores ainda não têm certeza de como o material cura, provavelmente envolve a relação entre a superfície do material e seu interior, ele explicou.
p Ao compreender melhor como o material cura, Ulvestad e seus colegas esperam adaptar os deslocamentos para melhorar as propriedades do material. "As luxações não são necessariamente ruins, mas queremos controlar como eles se formam e como podem ser removidos, " ele disse.
p O estudo, intitulado "A autocura de defeitos induzidos pela transformação da fase de hidratação em nanopartículas de paládio, "apareceu em 9 de novembro em
Nature Communications .