p Aglomerados independentes de 20 átomos de ouro assumem a forma de uma pirâmide, pesquisadores descobriram. Isso está em contraste com a maioria dos elementos, que se organizam formando conchas em torno de um átomo central. A equipe de pesquisadores liderada por KU Leuven publicou suas descobertas em Avanços da Ciência . p Aglomerados atômicos compostos de alguns átomos tendem a ser esféricos. Eles geralmente são organizados em camadas de átomos ao redor de um átomo central. Este é o caso de muitos elementos, mas não por ouro, como se descobriu. Experimentos e cálculos avançados mostraram que aglomerados independentes de 20 átomos de ouro assumem uma forma piramidal. Eles têm um plano de base triangular composto por 10 átomos bem organizados, com triângulos adicionais de seis e três átomos, encimado por um único átomo [ver figura onde um modelo de vinte laranjas é comparado com a estrutura teórica e experimental].

p A notável estrutura tetraédrica foi agora fotografada pela primeira vez com um microscópio de tunelamento de varredura. Este microscópio de alta tecnologia pode visualizar átomos individuais. Ele opera em temperaturas extremamente baixas (269 graus abaixo de zero) e usa o tunelamento quântico de uma corrente elétrica de uma ponta metálica de varredura afiada através do cluster e no suporte. Tunelamento quântico é um processo onde a corrente elétrica flui entre dois condutores sem nenhum contato físico entre eles.

p Os pesquisadores usaram plasmas intensos em uma configuração de câmara de vácuo complexa para pulverizar átomos de ouro de uma peça macroscópica de ouro. "Parte dos átomos pulverizados crescem juntos em pequenas partículas de algumas até algumas dezenas de átomos, devido a um processo comparável à condensação de moléculas de água em gotículas, "diz Zhe Li, o principal autor do artigo, atualmente no Harbin Institute of Technology, Shenzhen. “Selecionamos um feixe de aglomerados consistindo de exatamente vinte átomos de ouro. Colocamos essas espécies com uma das facetas triangulares em um substrato coberto com uma camada muito fina de sal de cozinha (NaCl), precisamente três camadas de átomos de espessura. "

p O estudo também revelou a peculiar estrutura eletrônica da pequena pirâmide de ouro. Semelhante a átomos de gases nobres ou moléculas aromáticas, o aglomerado tem apenas orbitais de elétrons completamente preenchidos, o que os torna muito menos reativos do que aglomerados com um ou alguns átomos mais ou menos.

p Aglomerados de ouro variando de alguns a várias dezenas de átomos em tamanho são conhecidos por possuírem propriedades notáveis.

p A nova descoberta ajuda os cientistas a avaliar o desempenho catalítico e óptico desses clusters, que é relevante para projetar catalisador baseado em cluster e dispositivos ópticos. As aplicações recentes de clusters incluem a utilização em células de combustível e captura de carbono.