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Descoberta feita por cientistas da Universidade de Nova York revela cristal inédito com canais ocos, batizado informalmente de “Zangenita”, e pode abrir caminho para novas aplicações em materiais avançados.
Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Nova York fez uma descoberta inesperada durante estudos sobre a formação de cristais coloidais. O achado do cristal, classificado como uma nova estrutura cristalina nunca antes observada, pode abrir caminhos para futuras aplicações em diversas áreas da ciência.
Observando cristais em detalhe
Cristais são formados por partículas que se organizam de forma repetitiva. Esse processo, conhecido como automontagem, era visto até então como um fenômeno previsível e bem documentado. No entanto, cientistas estão percebendo que a realidade pode ser mais complexa.
Ao estudar cristais coloidais — estruturas compostas por pequenas esferas chamadas partículas coloidais — os pesquisadores conseguiram observar a formação de cristais em um nível de detalhe inédito.
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Diferente de átomos, essas partículas são grandes o suficiente para serem acompanhadas por microscópio em tempo real.
“Com colóides, podemos observar a formação de cristais com nosso microscópio”, explicou o professor Stefano Sacanna, da Universidade de Nova York. Isso possibilitou aos cientistas monitorar o comportamento dessas partículas em diferentes condições, especialmente em suspensões de água salgada.
Formação por duas etapas
Durante os experimentos, os cientistas notaram que os cristais coloidais se formam em duas etapas. Primeiro, bolhas amorfas se condensam.
Em seguida, essas bolhas se transformam em estruturas cristalinas bem ordenadas.
O resultado é a formação de cristais com formatos variados.
Além das observações em laboratório, os pesquisadores realizaram milhares de simulações de computador para entender melhor esse processo.
Essas simulações ajudaram a explicar os dados experimentais e a reforçar as conclusões do estudo.
O surgimento da “Zangenita”
Foi em meio a esse trabalho que Shihao Zang, doutorando da universidade, notou um cristal diferente. Em um primeiro momento, parecia com outro já conhecido.
Mas, ao observar com mais atenção, ele viu que sua composição era distinta e que suas pontas continham canais ocos.
Sem encontrar correspondência com nenhum dos mais de mil cristais catalogados na natureza, a equipe recorreu à modelagem computacional.
O modelo recriou exatamente o mesmo cristal, o que confirmou se tratar de uma estrutura nunca registrada antes.
“Isso foi intrigante porque normalmente os cristais são densos, mas este tinha canais vazios que percorriam todo o comprimento do cristal”, disse o Dr. Glen Hocky, também da Universidade de Nova York.
Batizado informalmente no laboratório
A estrutura foi nomeada oficialmente como L3S4, em referência à sua composição. No entanto, nas reuniões de laboratório, os cientistas começaram a chamá-la de “Zangenita”, em homenagem a Zang, que a descobriu.
“Estudamos cristais coloidais para imitar o mundo real dos cristais atômicos, mas nunca imaginamos que descobriríamos um cristal que não poderíamos encontrar no mundo real”, afirmou Zang.
Possíveis aplicações futuras
A nova estrutura traz possibilidades interessantes. Por ter canais internos, ela se assemelha a outros materiais usados em filtragem ou no armazenamento de substâncias.
Segundo o Dr. Hocky, isso pode abrir caminhos para aplicações em áreas como materiais porosos ou tecnologias de encapsulamento.
O professor Sacanna também destacou que essa descoberta mostra que novas estruturas ainda podem ser identificadas. “Antes, pensávamos que seria raro observar uma nova estrutura cristalina, mas podemos descobrir novas estruturas adicionais que ainda não foram caracterizadas.”
A pesquisa foi publicada no periódico Nature Communications.
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