(PhysOrg.com) - O espaço aparentemente tem sua própria receita para fazer nanotubos de carbono, uma das contribuições mais intrigantes da nanotecnologia aqui na Terra, e os metais estão visivelmente ausentes da lista de ingredientes.

A descoberta é o subproduto surpreendente de experimentos de laboratório projetados por Joseph Nuth no Goddard Space Flight Center da NASA, Cinto Verde, Md. E seus colegas para abordar a questão astronômica de como o carbono é reciclado nas regiões do espaço que geram estrelas e planetas. O trabalho também pode ajudar os pesquisadores a entender observações intrigantes sobre algumas supernovas.

Em um artigo recente em Cartas de jornal astrofísico , A equipe de Nuth descreve a reação química modesta. Ao contrário dos métodos atuais para a produção de nanotubos de carbono - estruturas minúsculas, mas fortes, com uma gama de aplicações em eletrônica e, em última análise, talvez até remédios - a nova abordagem não precisa da ajuda de um catalisador metálico. "Em vez de, nanotubos foram produzidos quando partículas de poeira de grafite foram expostas a uma mistura de monóxido de carbono e gases de hidrogênio, "explica Nuth.

"Estou surpreso com as implicações deste artigo, não só para astrofísica, mas também para ciência dos materiais, "diz Dick Zare, a cadeira do departamento de química da Universidade de Stanford, Stanford, Califórnia. "A Natureza poderia conhecer uma nova química para fazer nanotubos de carbono que ainda não descobrimos?"

Uma indicação dessa possibilidade surgiu em 2008, quando o longo, estruturas finas de carbono conhecidas como bigodes de grafite - essencialmente, primos maiores de nanotubos de carbono - foram identificados em três meteoritos. Essa descoberta ofereceu a perspectiva tentadora de que uma névoa de bigodes de grafite no espaço poderia explicar por que algumas supernovas parecem mais escuras, e, portanto, mais longe, do que deveriam ser, de acordo com os modelos atuais. Ainda, "muito pouco se sabe sobre a formação de bigodes de grafite, e por isso é difícil interpretar adequadamente sua descoberta, "diz Marc Fries do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, Pasadena, Na Califórnia

Fries e Andrew Steele na Carnegie Institution for Science, Washington, relatou as descobertas do meteorito.

Agora, os experimentos da equipe de Nuth sugerem uma possível rota para a formação de tais estruturas. Este "é exatamente o tipo de abordagem fundamental necessária para uma compreensão significativa do que são os bigodes de grafite e o que sua presença significa no contexto mais amplo da formação do sistema solar e observações astronômicas, "Fries explica.

A abordagem de Nuth é uma variação de uma forma bem estabelecida de produzir gasolina ou outros combustíveis líquidos a partir do carvão. É conhecido como síntese Fischer-Tropsch, e os pesquisadores suspeitam que ele poderia ter produzido pelo menos alguns dos compostos simples à base de carbono no início do sistema solar. Nuth propõe que os nanotubos produzidos por tais reações podem ser a chave para a reciclagem do carbono que é liberado quando grãos ricos em carbono são destruídos por explosões de supernova.

A estrutura dos nanotubos de carbono produzidos nesses experimentos foi determinada por Yuki Kimura, um cientista de materiais na Tohoku University, Japão, que examinou as amostras em um poderoso microscópio eletrônico de transmissão. Ele viu partículas nas quais o grafite liso original gradualmente se transformou em uma região não estruturada e, finalmente, em uma área rica em massas emaranhadas semelhantes a cabelos. Um olhar mais atento com um microscópio ainda mais poderoso mostrou que essas gavinhas eram na verdade nanotubos de carbono empilhados, que se assemelha a uma pilha de copos de isopor com o fundo recortado.

Essas observações surpreenderam Kimura porque os nanotubos de carbono são normalmente cultivados com platina ou outro metal como catalisador, ainda assim, a reação de Nuth não usou metais. Kimura verificou a contaminação, mas "não encontrou a presença de partículas metálicas acompanhando o nanotubo na amostra, " ele diz.

Se mais testes indicarem que o novo método é adequado para aplicações de ciência dos materiais, poderia complementar, ou até mesmo substituir, a maneira familiar de fazer nanotubos, explica Kimura. Essa possibilidade "é muito empolgante e convida ainda mais estudos, "diz Zare.

As descobertas também podem abrir um novo domínio de investigação em astronomia, porque "podemos pegar os bigodes produzidos por Joe e interrogar suas propriedades, "diz Steele.

Em particular, os pesquisadores podem avaliar se os bigodes de grafite absorvem luz, ele observa. Um resultado positivo daria crédito à proposição de que a presença dessas moléculas no espaço afeta as observações de algumas supernovas. A capacidade de testar essa hipótese poderia iniciar uma reação própria.