Durante mais de 80 anos, diversos cientistas sonharam em transformar o mais leve de todos os elementos, hidrogênio, em um metal. Agora, em um ato impressionante da moderna alquimia, cientistas da Universidade de Harvard, finalmente, conseguiram criar uma pequena quantidade do que é o mais raro e possivelmente mais valioso material do planeta.

Os pesquisadores da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, conseguiram comprimir hidrogênio a ponto de transformá-lo em metal. De acordo com o artigo da revista “Science” é a primeira vez que se consegue essa transformação do Hidrogênio, prevista em teoria até agora.

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Crédito: Espremendo de hidrogênio a os cientistas podem encontrar o limite onde se torna metal sólido. (O hidrogénio é um gás a pressões baixas, em uma área muito pequena para ser vista no canto inferior esquerdo). – http://www.sciencemag.org/news/2017/01/diamond-vise-turns-hydrogen-metal-potentially-ending-80-year-quest

A primeira menção a esta teoria foi feita em 1935 pelos cientistas Eugene Wigner e Hillard Bell Huntington, que sugeriram a hipótese de que o hidrogênio, que fica naturalmente no estado gasoso, poderia se transformar em metal após passar por extrema pressão (25 gigapascal).

Na época ainda não havia conhecimento suficiente do mundo quântico para criar essas condições mas os pesquisadores Thomas D. Cabot, Isaac Silvera e Ranga Dias explicam que criaram essa força usando diamantes sintéticos montados um contra o outro num dispositivo especial. Os diamantes foram tratados para evitar que se rachassem, um problema que tem surgido em experiências anteriores. Eles poliram as superfícies dos diamantes até que elas não tivessem mais defeitos, os esquentaram para retirar resíduos internos e os cobriram com uma camada de óxido de alumínio, um composto que o hidrogênio não consegue filtrar.

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Crédito: Diamantes colocando pressão no Hidrogênio – https://www.newscientist.com/article/2119442-metallic-hydrogen-finally-made-in-lab-at-mind-boggling-pressure/

Em seguida, o trio de Harvard foi comprimindo o hidrogênio sólido. No início do experimento, quando a pressão estava mais baixa, o elemento ficou transparente, conforme a pressão foi aumentando, ele ficou opaco e preto. Quando uma pressão de 495 gigapascais (mais de 32,5 milhões de quilos por 6,5 centímetros quadrados) foi atingida, o hidrogênio ficou brilhante, completando sua transformação em metal. Para se ter uma ideia, a pressão utilizada é maior que a encontrada no centro da Terra.

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Crédito: A transição do Hidrogênio – https://www.newscientist.com/article/2119442-metallic-hydrogen-finally-made-in-lab-at-mind-boggling-pressure/

Ainda há muito o que ser pesquisado, mas se o metal de hidrogênio tiver pelo menos metade das aplicações previstas em teoria, ele poderia revolucionar a tecnologia como a conhecemos hoje. Segundo os cientistas, por ser um supercondutor, o material poderia trazer inovações para praticamente tudo que envolve eletricidade, como a possibilidade de trens de alta velocidade funcionarem por levitação magnética e a melhoria da performance desde dispositivos até outros tipos de veículos. Atualmente, os supercondutores, como aqueles usados em ressonâncias magnéticas, precisam ter suas máquinas resfriadas com hélio em estado líquido e em temperaturas muito baixas. Isso encarece o processo.

“Este é o Santo Graal da física de alta pressão”, disse Silvera. “É a primeira amostra de hidrogênio metálico da Terra. Quando você está olhando pra ela, você está olhando para algo que nunca existiu antes”, completou em comunicado.

O professor de física David Ceperley, da Universidade de Illinois, não participou do estudo, mas disse que a descoberta, se confirmada, encerra uma pesquisa que levou décadas para ver como o hidrogênio pode se tornar um metal, aumentando nosso leque de conhecimento sobre o material mais comum do Universo.

Outra utilidade é que o material poderia ser utilizado como propulsor, o que mudaria (para melhor!) as viagens espaciais. “É necessário uma quantidade tremenda de energia para criar o metal de hidrogênio”, explicou Isaac Silvera no anúncio do estudo. “E se você o converter de volta para o hidrogênio molecular, toda a energia é liberada, o que poderia se transformar no tipo de propulsor mais potente já conhecido pelo homem.”

Em termos de comparação, os propulsores utilizados hoje levam 450 segundos para serem acionados em um foguete — o propulsor de hidrogênio levaria 1,7 segundos para fazer a mesma coisa. Com isso, seria possível colocar foguetes em órbita em apenas um passo em vez de dois. “Ele teria ainda cargas úteis maiores, o que seria muito importante”, ressaltou Silvera.

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