Defeitos dos diamantes viram sensores para monitorar condições extremas

A descoberta abre espaço para o desenvolvimento de novos materiais inteligentes

Por Renato Rinco

O diamante está sempre em fase de pesquisa para compreender quais são os elementos que o compõem e como se formaram com pressões extremas. Para entender como é a formação, a bigorna de diamante, dispositivo de alta pressão que simula condição das partes mais inferiores do planeta, permite a compressão de pequenos materiais a pressões extremas.

O experimento com diamantes é feito com dois pequenos cristais colocados um contra o outro, provocando assim uma imensa pressão dentro do aparelho. Como é muito difícil de medir as propriedades dos materiais devido à imensa pressão existente no aparelho, pessoas do Laboratório Berkeley, nos EUA, decidiram usar os defeitos naturais existentes nos diamantes como sensores.

No nível atômico, os átomos de carbono do diamante são ligados em uma estrutura cristalina tetraédrica, porém quando os diamantes se formam, alguns átomos de carbono podem sair de seu local natural na rede, deixando uma vaga aberta. Quando isso acontece e um átomo de nitrogênio aprisionado no cristal fica adjacente a uma das vagas abertas, forma então o defeito atômico chamado vacância de nitrogênio.

O uso da vacância de nitrogênio dentro do estudo com a bigorna de diamante permite com que sejam feitos novos experimentos que seriam inacessíveis aos sensores convencionais, uma vez que os mesmos não suportam tamanha pressão do aparelho. A descoberta abre espaço para o desenvolvimento de novos materiais inteligentes, além de sínteses de novos compostos químicos configurados atomicamente pela pressão.

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