Diamante e grafite as duas outras fases sólidas do carbono
Skarllet Toledo Caetano. Engenheira Química, Mestre em Tecnologia de Polímeros. Professora do Curso de Engenharia Química.
Um grupo de pesquisadores da North Carolina State University descobriu um novo material derivado do carbono, chamado de Q-carbono.
O material, denominado pelos cientistas como “terceira fase sólida do carbono”, não pode ser encontrado na natureza, exceto talvez no núcleo de alguns planetas, local em que há temperaturas e pressões elevadas.
O material chamou a atenção dos pesquisadores, pois apresenta resistência e dureza superiores as do diamante, além de ser muito mais acessível do ponto de vista econômico.
Para obter o Q-carbono é necessário cobrir com carbono amorfo um determinado substrato, que pode ser de safira, vidro ou polímeros termoplásticos e então incidir sobre este filme de carbono um pulso de laser de aproximadamente 200 ns de duração, fazendo com que a temperatura do filme alcance cerca de 3727°C. Em seguida, resfria-se o filme amorfo rapidamente, resultando em um filme de Q-carbono de 20 a 500 nm de espessura.
Segundo os pesquisadores, testes mostraram que além da elevada resistência e dureza, o Q-carbono é facilmente magnetizável, ou seja, o material pode ser atraído por ímãs ou mesmo ser uma possível matéria-prima para produzi-los. Além disso, o material também exibe um brilho intenso sob corrente elétrica e uma baixa função trabalho, tornando-o promissor para o desenvolvimento de novas tecnologias na área da eletrônica.
Outro fato interessante desta descoberta é que ao modificar a intensidade e duração dos pulsos de laser, os cientistas conseguiram obter também estruturas de diamante sintético. Com isso, seria possível obter não somente o Q-carbono, mas também o diamante a partir de condições normais de temperatura e pressão, resultando em muita economia de energia no processamento e, assim, preços mais acessíveis.
Atualmente os cientistas conseguiram obter apenas filmes do material, o que ainda limita suas aplicações. No entanto, afirmam estar trabalhando no assunto e pretendem em breve entender melhor como manipular este material.
Essas descobertas nos mostram como as pesquisas e os estudos dos materiais avançam a cada dia e servem para melhorar e facilitar as nossas vidas.