p Os pesquisadores confirmaram a existência de uma propriedade exótica que ocorre naturalmente em que um material se torna mais espesso quando esticado - o oposto da maioria dos materiais - uma descoberta que pode levar a novos estudos na ciência fundamental do comportamento dos nanomateriais. p O fenômeno contra-intuitivo, chamado comportamento auxético, foi extensivamente estudado em estruturas de engenharia que têm aplicações potenciais na medicina, engenharia de tecidos, armadura corporal e "aprimoramento de armadura fortificada".

p Contudo, até agora o comportamento não foi confirmado em materiais naturais, disse Peide Ye, Richard J. e Mary Jo Schwartz da Purdue University, Professores de Engenharia Elétrica e de Computação.

p O comportamento auxético foi descoberto em um material chamado fósforo preto.

p O fenômeno é governado por uma propriedade mecânica fundamental dos materiais chamada coeficiente de Poisson, que caracteriza como um material se comporta quando esticado. A maioria dos materiais quando esticados se tornam mais finos e quando comprimidos se tornam mais espessos, e é dito que eles têm um coeficiente de Poisson positivo.

p "Um coeficiente de Poisson negativo é teoricamente possível, mas até agora não foi, com poucas exceções de estruturas feitas pelo homem, foram experimentalmente observados em quaisquer materiais naturais, "Você disse." Aqui, mostramos que o coeficiente de Poisson negativo existe no fósforo preto do material natural. "

p As descobertas são detalhadas em um artigo de pesquisa publicado em 23 de setembro no jornal Nano Letras .

p "Até agora, tem havido uma falta de evidência experimental desde a medição da deformação interna em materiais auxéticos, em particular no nível atômico, é extremamente difícil, "Ye disse.

p Os pesquisadores usaram uma técnica chamada espectroscopia Raman para documentar o coeficiente de Poisson negativo em extremamente fino, camadas individuais de fósforo preto chamadas fosforeno. A pesquisa foi baseada no Centro de Nanotecnologia Birck em Purdue's Discovery Park.

p O artigo da Nano Letters foi escrito pelo estudante de doutorado Yuchen Du; o ex-associado de pesquisa de pós-doutorado Jesse Maassen; alunos de pós-graduação Wangran Wu e Zhe Luo; Xianfan Xu, o professor James J. e Carol L. Shuttleworth de Engenharia Mecânica e professor de engenharia elétrica e de computação; e Ye. Du realizou a maioria dos experimentos. Maassen realizou o trabalho teórico crítico para a pesquisa. Ele agora é professor assistente de física na Dalhousie University em Nova Scotia, Canadá.

p Os pesquisadores se concentraram na estrutura de cristal unicamente enrugada do material, na qual os átomos estão dispostos em um padrão ondulado. Como o silício, o material possui um bandgap, um traço essencial para a capacidade de um semicondutor de ligar e desligar em circuitos eletrônicos. O material também tem uma "mobilidade de portador relativamente alta, "o que significa que é muito condutor e pode ser útil para aplicações tecnológicas.

p Pesquisas futuras incluirão trabalhos para investigar se o coeficiente de Poisson negativo existe em outros materiais chamados "bidimensionais", incluindo camadas extremamente finas de grafite chamadas grafeno.