O mundo da ciência dos materiais pode parecer distante do dia a dia do consumidor comum, mas uma nova descoberta promete ter um impacto muito real, desde a duração da carga do teu telemóvel até à qualidade do som que ouves em casa. Uma equipa de investigação descobriu uma forma inovadora de "editar" as camadas internas de compostos químicos complexos, abrindo portas a uma nova geração de materiais bidimensionais (2D).
Este avanço, liderado pelo Prof. Huang Qing no Instituto de Tecnologia e Engenharia de Materiais de Ningbo (NIMTE), na China, foca-se nas chamadas fases MAX. Trata-se de uma família de compostos em camadas que servem de base para materiais extremamente finos, com apenas alguns átomos de espessura. O estudo, publicado na prestigiada revista Nature Synthesis, detalha como os cientistas conseguiram manipular estas estruturas para criar propriedades totalmente novas.
Editar átomos para criar novos materiais
As fases MAX são compostas por um metal de transição combinado com carbono ou azoto, organizados numa estrutura tipo "sanduíche". Tradicionalmente, os cientistas criam materiais conhecidos como MXenes removendo quimicamente certas camadas desta estrutura. No entanto, quando átomos não metálicos ocupam certas posições, o processo torna-se difícil devido às fortes ligações químicas que bloqueiam a separação habitual.
A equipa de investigação contornou este problema ao descobrir que estas subcamadas se comportam de maneira diferente quando expostas a estados de fusão a altas temperaturas. Ao controlar a entalpia (o conteúdo total de calor do sistema), conseguiram substituir átomos específicos por não-metais como boro, selénio, enxofre, fósforo e carbono.
Esta manipulação precisa permitiu criar uma nova família de compostos chamados TMXCs. Estes materiais combinam características de diferentes estruturas atómicas e podem ser esfoliados em folhas finíssimas usando o que os investigadores descrevem como "tesouras químicas". O resultado são folhas com a espessura de um único átomo, mas com capacidades eletrónicas ajustáveis.
Do "Snake Oil" à ciência real: O impacto no áudio e energia
Para o consumidor final, a parte mais interessante desta descoberta reside nas suas aplicações práticas. Os investigadores destacaram o potencial destes novos materiais para o armazenamento de energia eletroquímica e baterias, o que poderia levar a dispositivos com maior autonomia e carregamentos mais eficientes no futuro.
Contudo, é no campo do áudio que a inovação pode tocar numa "ferida" antiga. O estudo aponta para uma eficácia notável na blindagem contra interferência eletromagnética (EMI). No mercado de áudio de alta fidelidade, um "chão de ruído" baixo (o silêncio absoluto quando não há música a tocar) é uma das características mais desejadas. Muitos audiófilos gastam fortunas em cabos e dispositivos de isolamento, por vezes caindo em produtos de marketing duvidoso, conhecidos como "snake oil" ou banha da cobra.
Com a capacidade destes novos materiais 2D bloquearem interferências de forma eficaz ao nível atómico, poderemos estar perante uma solução científica real para limpar o sinal de áudio, dispensando acessórios esotéricos e caros. A capacidade de controlar a estrutura e as propriedades destes materiais promete transformar não só a forma como armazenamos energia, mas também a pureza com que consumimos entretenimento, conforme detalhado pela Academia Chinesa de Ciências.
Nenhum comentário
Seja o primeiro!