Alquimia moderna: transformando cimento em metal

Embora não se trate da transformação de chumbo em ouro, a transformação levada a cabo por um grupo de pesquisadores é, provavelmente, tão impressionante quanto aquele clássico desafio alquímico. Uma equipe internacional de pesquisadores conseguiu recentemente transformar uma porção de cimento em metal.

O material obtido apresentou condutibilidade elétrica e também uma resistência acentuada à corrosão — o que levou a diversas considerações preliminares relacionadas a aplicações em capas protetoras, filmes ultrafinos (possivelmente úteis para a fabricação de monitores de LCD) e também em chips para computadores.

Como o “milagre” foi alcançado

Por ser formado por óxido de cálcio — e também por outros minerais comuns, como dióxido de silício e óxido de alumínio —, o cimento é, naturalmente, um isolante elétrico. Para conseguir convertê-lo em metal, os pesquisadores aquecerem o material até 2 mil graus Celsius com um laser, o que acabou por transformar o pó em um líquido.

Posteriormente, um invento chamado “levitador aerodinâmico” — o qual utiliza bicos de bombeamento para fazer levitar um material qualquer — foi utilizado para, obviamente, levitar o cimento liquefeito. O procedimento foi necessário para que o material não acabasse aderido às bordas do container, o que ocasionaria a formação de cristais.

Processo faz com que os elétrons (bolas azuis) acabem presos dentro de "gaiolas" formadas por óxido de cálcio Fonte da imagem: Reprodução/ExtremeTech

São também inseridos vários gases na câmara, a fim de modificar a composição química do cimento enquanto este arrefece, assumindo a forma de uma espécie de vidro.

O resultado é uma estrutura composta por óxidos de cálcio e de alumínio formada de tal forma que elétrons livres acabam (ironicamente) presos dentro de estruturas de óxido de cálcio, tornado dessa forma a condutividade elétrica possível — de forma semelhante ao que ocorreria em qualquer metal.

Inúmeras aplicações

O fenômeno de “aprisionar” elétrons dentro de estruturas cristalizadas é algo bastante novo. Até o momento, o fenômeno só havia sido observado na amônia. Entretanto, a possibilidade de transformar isolantes sólidos em semicondutores à temperatura ambiente deve trazer diversas possibilidades de utilização industrial.

O novo milagre alquímico pode ser particularmente útil no desenvolvimento de telas de LCD — além de outras aplicações industriais. Fonte da imagem: Reprodução/Wikimedia Commons

Além da possibilidade de utilizar o material na fabricação de telas LCD, os cientistas acreditam que, caso um cimento especial possa realmente ser produzido em larga escala, seria fácil criar uma capa protetora (de natureza semicondutiva) apropriada para inúmeros propósitos. Além disso, o próprio “milagre” alquímico pode levar à transformação de outros materiais isolantes em semicondutores.