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Bola de cristal de silício dará nova definição do quilograma

Bola de cristal de silício dará nova definição do quilograma

Cientistas alemães conseguiram produzir um cristal de silício que poderá permitir a alteração da definição do quilograma, a unidade internacional de massa. Até agora, o valor do quilograma é definido como sendo igual à massa de um protótipo armazenado em Paris.

Definição de quilograma

Vários países têm suas próprias cópias do protótipo. O problema é que mesmo a limpeza desses cilindros arranca átomos de sua superfície, alterando continuamente o padrão. Os cientistas afirmam que já existem variações de até 70 microgramas entre os diversos "cilindros-padrão."

Como os experimentos em química e física atualmente lidam com massas muito menores do que isso, o padrão quilograma está se mostrando obsoleto. Torna-se importante então a criação de uma definição de massa mais precisa e internacionalmente válida.

Há vários enfoques possíveis para se criar uma nova definição do quilograma. Um dos mais promissores é definir a unidade quilograma pelo exato número de átomos de um elemento químico específico. A atualização da constante de Avogadro, feita em 2004, foi um passo importante nesse sentido (veja A Constante de Avogadro é atualizada).

Dentre todos os elementos da Tabela Periódica, os cientistas escolheram o silício, porque suas propriedades físico-químicas são muito bem conhecidas. Agora, os cientistas do Instituto de Crescimento de Cristais de Berlim conseguiram produzir um cristal único de silício com a mais alta precisão e pureza já feita. Eles vão cortar duas esferas de um quilograma cada uma para continuar os estudos.

Contando os átomos

Primeiro, as esferas de silício ultra-puro serão comparadas com o velho protótipo do quilograma, a fim de determinar sua massa. A seguir será necessário medir com precisão a geometria das duas esferas. Finalmente, os cientistas determinarão a estrutura atômica das duas bolas de silício.

Todas essas medições devem ser extremamente precisas, com uma margem de erro de menos do que 1 em 100 milhões. Se todas essas condições forem atendidas, será então uma questão de contar o número de átomos de silício na bola de cristal - na verdade não se trata de contar, mas de calcular o seu número a partir daquelas três informações levantadas previamente - e estará criada uma nova definição do quilograma, que não se alterará com o tempo.

As duas bolas de cristal não permitem que se enxergue o futuro através delas. Mesmo assim são extremamente valiosas. O cilindro inteiro, do qual serão cortadas as duas esferas, pesa cerca de cinco quilos e vale 2 milhões de Euros - mais de 20 vezes o preço do ouro.





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