Descoberto quasicristal formado naturalmente na Terra

Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/01/2023

Seção transversal do fulgurito, mostrando areia fundida em torno do metal de uma linha de energia derrubada durante uma tempestade.
[Imagem: Luca Bindi - 10.1073/pnas.2215484119]

Quasicristal natural

Pesquisadores descobriram um quasicristal em um pequeno aglomerado formado em uma duna de areia no parque nacional SandHills, no estado de Nebraska, nos EUA.

Se confirmada, esta pode ser uma descoberta histórica, uma vez que todos os quasicristais naturais conhecidos até hoje eram extraterrestres, encontrados em meteoritos - há alguns casos de ocorrência não natural em regiões onde foram feitos testes de bombas nucleares.

Ao contrário dos cristais tradicionais, com os metais, com suas redes atômicas bem ordenadas, e dos vidros, com sua desordem total, os quasicristais têm padrões que parecem não se encaixar perfeitamente e não se repetir nunca.

Como, antes de sua descoberta, essa estrutura era considerada impossível pelos cientistas, o descobridor dos quasicristais, Dan Shechtman, foi ridicularizado, teve seu trabalho recusado pelas revistas científicas e foi expulso do seu grupo de pesquisa. Felizmente tudo já foi corrigido, e Shechtman ganhou o Prêmio Nobel de Química em 2011 pela descoberta.

Agora, uma equipe da Itália e dos EUA encontrou um quasicristal que eles acreditam ter sido formado por uma descarga elétrica acidental.

Padrão de difração do quasicristal, mostrando sua simetria de 12 lados.
[Imagem: Luca Bindi - 10.1073/pnas.2215484119]

Raio ou cabo de alta tensão

Luca Bindi e seus colegas encontraram o quasicristal em um pequeno aglomerado encontrado nas dunas do parque nacional.

A pequena rocha estava em um local onde um cabo de alta tensão havia se rompido durante uma tempestade e caído sobre a duna. Desta forma, não é possível saber se o quasicristal se formou pela descarga de alta tensão do cabo ou do raio.

"A descarga produziu temperaturas extremas (>1.710 °C) que levaram à formação de um fulgurito, um tubo de areia fundida e derretida, junto com vestígios do metal condutor derretido da linha de energia," descreveu a equipe. O nome fulgurito deriva da palavra latina para "raio", consistindo de uma modificação de areias ricas em quartzo, induzida pela descarga elétrica atmosférica.

Dentro do fulgurito havia um quasicristal dodecagonal, ou seja, com uma simetria de 12 lados, algo que é bastante raro mesmo entre os quasicristais. Ele é formado por manganês, silício, cromo, alumínio e níquel (Mn_72,3Si_15,6Cr_9,7Al_1,8Ni_0,6).

A descoberta é significativa porque indica que devem haver muitos outros quasicristais de origem natural na Terra, sejam eles causados por raios ou por quedas de cabos de alta tensão.

"A descoberta sugere mecanismos para a formação de quasicristais na natureza (na Terra e no espaço) e em laboratório," escreveu a equipe.

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