Investigadores australianos desenvolvem técnica de criação de novos materiais
Nova técnica poderá levar à simples criação e fabrico de supercondutores e de células e sensores solares de alta eficiência
Pedro Cristino
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Cientistas da Universidade Nacional da Austrália (UNA) desenvolveram técnica de criação de novos materiais ao espoletarem micro-explosões por indução de laser em silicone.
Esta nova técnica poderá levar à simples criação e fabrico de supercondutores e de células e sensores solares de alta eficiência, afirmou o líder da pesquisa, o professor Andrei Rode, da UNA.
“Criámos duas novas fases totalmente novas no silicone e encontrámos indicação de mais quatro potenciais”, afirmou o professor. Segundo Rode, a teoria “prevê que estes materiais possam ter propriedades electrónicas muito interessantes, como gaps de energia alterados e, possivelmente, supercondutividade, se devidamente enriquecidos”.
Ao focar lasers em silicone enterrado sob uma clara camada de dióxido de silicone, o grupo aperfeiçoou uma forma de rebentar, de forma fiável, pequenas cavidades no silicone sólido. De acordo com o relatório da UNA, isto cria uma pressão extremamente alta à volta do local da explosão e forma as novas fases.
As fases são de tal forma complexas, que os cientistas da UNA e da University College London levaram um ano até compreendê-las. Utilizando uma combinação de padrões de difracção de electrões e previsões de estrutura, a equipa descobriu que os novos materiais têm estruturas de cristal que repetem cada 12, 16 ou 32 átomos, respectivamente, explicou o professor Jim Williams, do grupo de Engenharia de Material Electrónico da UNA.
“Estas novas descobertas não foram acidente, são guiadas por uma compreensão profunda da interacção dos lasers com a matéria”, afirmou.
Os métodos convencionais para criar materiais através de alta pressão usam pequenas bigornas de diamante para atiçar ou espremer materiais. Contudo, a micro-explosão ultra-curta a laser cria uma pressão muitas vezes superior à força que o cristal de diamante pode produzir.
O novo método desta equipa “promete um processo muito mais barato e industrialmente exequível para a produção destes materiais exóticos a uma grande escola”, afirmou Jodie Brady, também investigadora da UNA. “Criamos, de forma fiável, milhares de zonas modificadas do tamanho de micrómetros em silicone normal em segundos”, explicou Brady.
A investigadora saloentou que a indústria de semicondutores “é uma operação de muitos milhares de milhões de dólares” e mesmo uma “pequena alteração na posição de alguns átomos de silicone tem o potencial de ter um impacto enorme”.