p Uma equipe de pesquisadores internacionais descobriu um novo tipo de anomalia estrutural, ou defeito, que podem aparecer em quasicristais, um material único com algumas propriedades semelhantes às do cristal, mas com uma estrutura mais complexa. p Pat Thiel, químico sênior do Laboratório Ames do Departamento de Energia dos EUA, liderou a equipe internacional, que inclui cientistas do Institut Jean Lamour da Nancy-Université na França.

p Em cristais, um "defeito" refere-se a qualquer desvio da simetria estrutural perfeita. Embora o termo sugira uma qualidade indesejável, nem todos os defeitos são ruins; muitos controlam ou influenciam as principais propriedades do material, como pureza química, força mecânica, condutividade, cor, corrosividade ou propriedades de superfície. Rubis, por exemplo, são vermelhos devido a um defeito que transforma um cristal não descrito em uma joia valiosa.

p Já se sabia que os quasicristais tinham um tipo de defeito chamado inversão de fase, que pode se formar na superfície. O novo tipo de defeito foi descoberto depois que os pesquisadores observaram misteriosas áreas de tamanho nano em superfícies quasicristais. Ao contrário do phason flip, Contudo, o novo tipo de defeito se estende além da região da superfície e na parte principal do quasicristal.

p "Os quasicristais são materiais tão fascinantes - eles parecem sempre exibir características inesperadas, começando com sua própria existência, "disse Thiel, que também é professor ilustre de química John D. Corbett da Iowa State University.

p Não foi até 1982, na verdade, quando Dan Shechtman observou o aparentemente impossível - um arranjo de átomos bem definido, mas não repetitivo, sob seu microscópio eletrônico - que os quasicristais foram encontrados. Demorou ainda mais para a comunidade científica aceitar sua existência. Shechtman, um cientista de materiais do Ames Lab, Iowa State University e Technion-Israel Institute of Technology, ganhou o Prêmio Nobel de Química de 2011 por sua descoberta.

p A recente descoberta do novo tipo de defeito mostra que os quasicristais ainda estão gerando surpresas. Embora o defeito do nanodomínio não esteja sempre presente - ele só ocorre em certas circunstâncias para ajudar a equilibrar as questões energéticas concorrentes - sua formação nesses momentos permite que superfícies ricas em metais de transição de alta energia sejam expostas em vez do alumínio de baixa energia esperado. superfícies ricas.

p Como as nanoestruturas são promissoras para uso em uma variedade de aplicações, de médicos a eletrônicos, compreender a relação entre os defeitos de superfície e a granel em materiais pode render maiores insights sobre por que as nanoestruturas são freqüentemente invulgarmente fortes.

p “Já se sabe que em nanofios, sua resistência está relacionada ao fato de que a superfície pode "apagar" os defeitos volumosos, "Thiel disse." Mas então, eventualmente, em condições extremas, até mesmo um nanofio pode falhar, e a superfície parece desempenhar um papel nesse evento também. Portanto, a relação entre defeitos de superfície e a granel é realmente muito importante. "