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Sonho dos alquimistas é realizado com zinco

Sonho dos alquimistas é realizado com zinco

Os alquimistas tentaram por séculos transformar chumbo em ouro. Manipular um elemento até transformá-lo em outro logo tornou-se uma estória pitoresca. Menos crédulos, muitos físicos acreditam, entretanto, que seja possível ajustar as propriedades de um material, fazendo-o comportar-se como se fosse outro.

Alquimia do zinco

Foi justamente isso o que conseguiram agora pesquisadores do Laboratório Ames, nos Estados Unidos. Deixando de lado os elementos puros, como chumbo e ouro, os cientistas descobriram uma nova família de compostos de zinco que podem ser "tunados", manipulados e configurados até adquirir as propriedades físicas e o comportamento de outros materiais.

No experimento, o zinco assumiu algumas características específicas de vários outros metais, incluindo o cobre e elementos mais exóticos, como o paládio. Mas foi possível ir mais longe, duplicando comportamentos magnéticos e eletrônicos de compostos que se tornam até mesmo supercondutores.

A versatilidade da nova família de compostos de zinco torna-a ideal para utilização na pesquisa básica de fundamentos da ciência até hoje pouco compreendidos pelos cientistas, como a origem do magnetismo.

Tal como no sonho dos alquimistas, a técnica parte de um material extremamente barato, gerando compostos que simulam outros muito mais caros.

Terras raras

O composto de zinco é uma liga composta por zinco, um metal de transição e um elemento da família conhecida como terras raras. Daí sua fórmula genérica RT2Zn20, onde o R representa as terras raras e o T o metal de transição. O cristal da foto é o YFE2Zn20 - ítrio, ferro e zinco.

Ou seja, 85% do novo material é zinco. A variação dos outros dois elementos é o que dá aos cientistas a flexibilidade para criar elementos com propriedades inteiramente ajustáveis.

"Nós podemos fazer compostos com mais de 10 metais de transição e para cada um deles nós podemos incluir entre sete e 14 terras raras," explica Paul Canfield. "Então temos entre 70 e 140 compostos."

O YFE2Zn20, por exemplo, é mais ferromagnético do que o paládio, um metal muito utilizado em pesquisas que procuram entender melhor o magnetismo.

O que é magnetismo

Metais como ferro, cobalto e níquel tornam ferromagnéticos a temperaturas muito altas, o que torna difícil estudá-los em detalhes. O paládio está um passo antes. Com isto, os cientistas têm algo como que uma foto do "antes de se tornar magnético" e uma foto do "já magnético". Falta a foto do meio.

Só que o paládio é um elemento puro, tendo propriedades muito estáveis e difíceis de se ajustar. O novo composto RT2Zn20 é um pouco mais magnético, o que já dá uma foto intermediária.

Como os cientistas conseguem ajustá-lo, agora eles esperam conseguir fazer um verdadeiro filme da transformação de um material não magnético em um material magnético. Aí então, quem sabe a ciência poderá dar o salto, da atual compreensão de "como funciona o magnetismo", para um perfeito entendimento de "o que é o magnetismo."

Bibliografia:

Nearly ferromagnetic Fermi-liquid behaviour in YFe2Zn20 and the associated high-temperature ferromagnetism of GdFe2Zn20
S. Jia, S. L. Bud ko, G. D. Samolyuk, P. C. Canfield
Nature Physics
25 March 2007
DOI: 10.1038/nphys568




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