Índice negativo de refração é obtido com metais

[Esta montagem ilustra o conceito do índice de refração negativa da luz. Até agora, acreditava-se que o fenômeno só pudesse ser obtido em materiais muito complexos. [Imagem: TUVienna]

 

Desviando a luz para o lado errado

O grande mérito dos metamateriais é a sua capacidade de gerar índices negativos de refração da luz - fazer a luz dobrar para o "lado errado", ao contrário do que acontece, por exemplo, quando você coloca um canudo dentro de um copo com água.

Mas Andrei Pimenov e Sebastian Engelbrecht, da Universidade de Viena, na Áustria, descobriram que não é preciso construir um material artificial para obter um índice negativo de refração da luz: eles conseguiram isso usando metais e um campo magnético.

O feito poderá ter impactos significativos no campo da óptica - pense nos microscópios, telescópios, fibras ópticas e, principalmente, nos computadores fotônicos.

Imagine um carro que passe por uma poça d'água na beira da estrada, fazendo com que duas rodas girem mais rapidamente do que as rodas do lado oposto. Isto vai alterar a direção do carro, que vai sair rodopiando.

É mais ou menos isso que acontece quando a luz passa pela interface entre dois materiais, nos quais ela viaja em velocidades distintas - e ar e a água, no nosso exemplo do canudo, por exemplo.

Refração negativa em metais

[O feixe de luz - foram usadas micro-ondas no experimento - entra no metal e é refratado na direção oposta (esquerda) em comparação com o comportamento usual da luz nos materiais naturais (direita). [Imagem: TUVienna]

Até agora se acreditava que isso só pudesse ser feito em materiais construídos com estruturas microscópicas muito intrincadas e periódicas - os metamateriais.

Mas os pesquisadores agora demonstraram que metais comuns, como o ferro, o níquel e o cobalto, podem fazer o truque com a ajuda de um campo magnético.

Devido aos efeitos da ressonância magnética em folhas finas desses metais, a luz é virada drasticamente quando atinge sua superfície. No interior do metal, ela vira para outra direção, como se houvesse um espelho lá dentro.

"Nós colocamos o metal sob um forte campo magnético e o irradiamos com luz com o comprimento de onda precisamente necessário," diz Pimenov. Eles usaram radiação na faixa das micro-ondas, que consegue penetrar as folhas de metal.

"Nós demonstramos que, no cobalto puro, e em uma liga de Fe/Co os valores negativos [do índice de refração] podem de fato ser alcançados próximo à frequência de ressonância ferromagnética," escrevem os pesquisadores.

Resolução infinita

E, mais importante ainda para os usos práticos, "valores grandes de refração negativa podem ser obtidos a temperatura ambiente, e eles podem ser facilmente ajustados em campos magnéticos moderados".

A descoberta é promissora para o campo da microscopia e das lentes em geral. A resolução de uma lente é limitada pelo comprimento de onda da luz - uma longa onda de radar nunca conseguirá detectar um pássaro ou uma borboleta, e a luz visível nunca permitirá que se enxergue diretamente um átomo.

"Mas usando um material com um índice negativo de refração," diz Pimenov, "teoricamente poderemos alcançar resoluções infinitas."

E a possibilidade de usar metais, em vez dos complicados e grandes metamateriais, abre a possibilidade de que isto possa ser feito de forma mais prática.

Há poucos meses, a equipe do Dr. Pimenov demonstrou como a rotação da luz pode ser usada para criar um transístor óptico.

Bibliografia:

Negative refraction in natural ferromagnetic metals
S. Engelbrecht, A. M. Shuvaev, Y. Luo, V. Moshnyaga, A. Pimenov
EPL
August 2011
Vol.: 95, 3 (2011)
DOI: 10.1209/0295-5075/95/37005

Sondas-gêmeas da NASA vão estudar gravidade e interior da Lua

[Sinais de rádio transmitidos continuamente entre as duas sondas vão fornecer aos cientistas as medidas exatas necessárias para mapear a gravidade da Lua.[Imagem: NASA/JPL-Caltech]

 

Voo em formação

A NASA está com tudo pronto para o lançamento da sonda lunar GRAIL (Gravity Recovery And Interior Laboratory).

Na verdade, são duas sondas gêmeas, que vão estudar a gravidade da Lua e fazer análises para tentar obter mais informações sobre o interior do nosso satélite.

Usando uma técnica de voo em formação, sinais de rádio transmitidos continuamente entre as duas sondas vão fornecer aos cientistas as medidas exatas necessárias para mapear a gravidade da Lua.

O voo em formação tem o benefício adicional de manter o fluxo de informações entre as sondas e as estações terrestres quando elas estiverem no lado da Lua não visto da Terra.

A missão também vai tentar responder antigas perguntas sobre a Lua, incluindo o tamanho de um possível núcleo interior, e deverá dar aos cientistas uma melhor compreensão de como a Terra e outros planetas rochosos do Sistema Solar se formaram.

Caminho tortuoso

[As sondas gêmeas, GRAIL-A e GRAIL-B, serão lançadas a bordo de um foguete Delta II. [Imagem: NASA/KSC]

As sondas gêmeas, GRAIL-A e GRAIL-B, serão lançadas a bordo de um foguete Delta II.

E não será uma viagem simples. Elas seguirão rotas diferentes e tortuosas, levando cerca de 3,5 meses para chegar às suas posições definitivas em órbita da Lua.

A GRAIL-A deverá percorrer cerca de 4,200 milhões de quilômetros e a GRAIL-B 4,3 milhões km até estarem posicionadas para o início da fase científica da missão.

Já em órbita lunar, as sondas começarão a trocar sinais de rádio para definir precisamente a distância entre elas.

Mistérios da Lua

Pequenas diferenças gravitacionais de uma região para a outra da Lua deverão induzir minúsculas expansões e contrações na distância entre as duas sondas.

Esses serão os dados primários para o mapeamento da gravidade da Lua e darão informações sobre o interior do satélite.

Só recentemente, a sonda espacial GOCE, da Agência Espacial Europeia, fez um mapa preciso da gravidade da Terra.

"A missão GRAIL vai desvendar mistérios lunares e nos ajudar a entender como a Lua, a Terra e outros planetas rochosos evoluíram," resume Maria Zuber, cientista-chefe da missão.

A janela de lançamento das duas sondas GRAIL abre no dia 08 de setembro e se estenderá até 19 de outubro.

[O desenvolvimento faz parte de uma nova classe de dispositivos que poderão ser usados em aplicações que vão da medicina à engenharia. [Imagem: Tierney et al]

Motor molecular elétrico

Químicos da Universidade de Tufts, nos Estados Unidos, criaram o menor motor molecular acionado por eletricidade.

O motor elétrico molecular mede apenas 1 nanômetro.

Ele consiste em uma única molécula de sulfeto de butil metil posta sobre uma superfície de cobre.

Esta molécula, que contém enxofre, possui átomos de carbono e hidrogênio formando uma estrutura que lembra dois braços, com quatro carbonos de um lado e um do outro.

Estas cadeias de carbono ficam livres para girar em torno da ligação de enxofre e cobre, que funciona como eixo.

Motor frio

O fornecimento da eletricidade e o controle do motor molecular foi feito com um microscópio de varredura por tunelamento (STM-LT), que coloca as amostras sendo observadas em temperaturas criogênicas e que usa um feixe de elétrons, em vez de luz, para "enxergar" moléculas.

A finíssima ponta de metal do microscópio fornece uma carga elétrica para a molécula de sulfeto de butil metil, que havia sido previamente colocada sobre uma superfície de cobre.

Para ver seu funcionamento, contudo, é necessário manter uma temperatura de 5 Kelvin (-268º C).

Em temperaturas mais altas do que isso, o motor gira rápido demais, o que torna difícil controlar sua rotação e mesmo medir quantas voltas ele dá.

Livros dos recordes

O desenvolvimento faz parte de uma nova classe de dispositivos que poderão ser usados em aplicações que vão da medicina à engenharia.

Segundo Charles Sykes, coordenador da equipe, eles vão submeter o motor elétrico molecular para o Guinness World Records.

"Tem havido progressos significativos na construção de motores moleculares alimentados por luz e por reações químicas, mas esta é a primeira vez que se constrói um motor elétrico molecular," disse Sykes.

Na verdade não é. Embora o novo motor seja o menor, cientistas holandeses construíram o primeiro motor molecular totalmente elétrico em 2010.

Bibliografia:
Experimental demonstration of a single-molecule electric motor
Heather L. Tierney, Colin J. Murphy, April D. Jewell, Ashleigh E. Baber, Erin V. Iski, Harout Y. Khodaverdian, Allister F. McGuire, Nikolai Klebanov, E. Charles H. Sykes
Nature Nanotechnology
September 4, 2011
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/NNANO.2011.142

Galáxias estão ficando sem gás para formar estrelas

[Região de intensa formação de estrelas, fotografada pelo Telescópio Hubble. Os astrônomos acreditam que esses berços de estrelas estão se tornando cada vez mais raros.[Imagem: NASA/ESA/STScI/AURA]

Astrônomos australianos acreditam ter descoberto por que o Universo está diminuindo o ritmo de formação de novas estrelas.

Segundo eles, as galáxias estão ficando sem gás.

Hidrogênio molecular

O Dr. Robert Braun e seus colegas do instituto CSIRO chegaram a essa conclusão comparando observações de galáxias mais distantes, com galáxias mais próximas à Via Láctea.

A luz, as ondas de rádio, e toda a radiação eletromagnética, leva tempo para chegar até nós. Isto nos permite observar hoje galáxias como elas eram entre três e cinco bilhões de anos atrás.

E as galáxias nesse estágio de vida parecem conter consideravelmente mais hidrogênio molecular do que as galáxias do Universo atual - as mais próximas de nós, cuja luz não demora tanto para chegar até aqui.

As nuvens de hidrogênio molecular são o combustível para a formação de novas estrelas. Quanto menos hidrogênio molecular há à disposição, menos estrelas se formam.

Ritmo de formação de novas estrelas

Há cerca de 15 anos, os astrônomos chegaram à conclusão que o ritmo de formação de novas estrelas atingiu um pico quando o Universo contava com apenas alguns poucos bilhões de anos de idade, passando a declinar desde então - calcula-se que o Universo esteja hoje se aproximando dos 14 bilhões de anos de idade.

"Nossos resultados nos ajudam a entender porque as luzes estão se apagando," disse o Dr. Braun. "A formação de estrelas já usou a maior parte do hidrogênio molecular disponível."

Segundo ele, a diminuição no volume de hidrogênio disponível para a formação de novas estrelas parece ter começado quando a energia escura "tomou controle do Universo".

Pela interpretação atual, enquanto o Universo foi dominado pela gravidade, o hidrogênio era naturalmente sugado pelas galáxias. Mas então o fenômeno da energia escura se tornou preponderante, e o Universo começou a se expandir cada vez mais rapidamente.

Essa expansão da aceleração estaria tornando cada vez mais difícil para as galáxias conseguirem combustível para criar novas estrelas.

[Fluxos de gás em larga escala estão se movimentando na corona quente da Via Láctea, com massa suficiente para manter o atual ritmo de formação de estrelas de nossa galáxia. [Imagem: Science/AAAS]

Formação de estrelas na Via Láctea

De fato, o problema parecia ser mais grave no caso da nossa Via Láctea, já que, até agora, os astrônomos nunca haviam conseguido identificar quaisquer fontes desse gás-combustível-de-estrelas.

Nicolas Lehner e J. Christopher, da Universidade de Notre Dame, afastaram as "preocupações" usando dois instrumentos a bordo do Telescópio Espacial Hubble.

Eles observaram nuvens de gás ionizado viajando em alta velocidade. Usando 28 estrelas cuja distância é conhecida, eles puderam estimar a distância e a massa das nuvens de gás.

Eles concluíram que algumas dessas nuvens estão bem no interior da nossa galáxias e têm massa suficiente para manter o ritmo atual de formação de estrelas.

Realimentação

O processo de formação de novas estrelas é, em certa medida, realimentado, quando as estrelas chegam ao fim de suas vidas e explodem como supernovas.

Mas a maior parte do hidrogênio usado para formar uma estrela - cerca de 70% - fica quimicamente preso nos "destroços" quando a estrela explode, não retornando ao início do processo.

Não há exatamente uma falta de combustível para estrelas no Universo: o problema é onde ele está. Calcula-se que dois terços do hidrogênio molecular do Universo estejam no espaço intergaláctico.

Bibliografia:

Molecular gas in intermediate-redshift ultraluminous infrared galaxies
R. Braun, A. Popping, K. Brooks, F. Combes
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
August 2011
Vol.: Article first published online
DOI: 10.1111/j.1365-2966.2011.19212.x

A Reservoir of Ionized Gas in the Galactic Halo to Sustain Star Formation in the Milky Way
Nicolas Lehner, J. Christopher Howk
Science
August 25 2011
Vol.: Published Online
DOI: 10.1126/science.1209069

Computador biológico destrói células de câncer

[As etapas da operação do biocomputador. A célula mais escura é uma célula saudável, e a célula verde é uma célula cancerosa HeLa. Em cima, o DNA (fitas azuis) é injetado nas células. Na linha do meio, o circuito detecta o perfil miRNA e desencadeia a morte celular. Na linha inferior, a célula verde sofre apoptose, enquanto a célula saudável permanece intacta.[Imagem: Yaakov Benenson]

Biocomputador
Cientistas incorporaram um computador biológico em células humanas in vitro.
O processador biológico reconhece determinadas células cancerosas usando combinações lógicas de cinco fatores moleculares específicos do câncer.

Ao encontrar as células, o computador biológico à base de DNA dispara o mecanismo de autodestruição das células, a chamada apoptose, destruindo o tumor.

No futuro, processadores biológicos desse tipo poderão ser usados para o estudo de novos medicamentos e para tratar ou prevenir doenças.

Lógica booleana biológica

Zhen Xie e seus colegas do Instituto ETH, da Suíça, projetaram um circuito regulatório que detecta os níveis de um conjunto de microRNAs expressos em uma célula-alvo.

Quando encontra uma correspondência, que só existirá nas células cancerosas, o circuito aciona o processo de autodestruição celular, sem afetar as células normais.

Xie trabalha com o Dr. Yaakov Benenson, um dos pioneiros no campo dos computadores biológicos, "circuitos" à base de moléculas de DNA que operam em células vivas.

"Os fatores miRNA são submetidos a cálculos booleanos em cada célula onde são detectados. O biocomputador combina os fatores usando operações lógicas como AND e NOT, e somente gera o resultado necessário, ou seja, a morte celular, quando o cálculo inteiro com todos os fatores resulta em um valor lógico TRUE," explica o Dr. Benenson

Cálculo preciso

[Os primeiros cálculos de um biocomputador foram demonstrados pela equipe do Dr. Benenson em 2007. [Imagem: Kobi Benenson/Harvard]

O principal objetivo da equipe é construir biocomputadores que detectem moléculas que contenham informações importantes sobre o bem-estar das células e processem essas informações para direcionar a resposta terapêutica apropriada quando a célula encontrada for anormal.

Agora, pela primeira vez eles criaram um "circuito" sintético multi-gene, cuja tarefa é distinguir entre o câncer e as células saudáveis e, posteriormente, induzir as células-alvo a se destruírem - sem a aplicação de nenhuma droga quimioterápica, por exemplo.

Os cientistas testaram a sua "rede genética" em dois tipos de células humanas cultivadas em laboratório: células do câncer cervical, chamadas de células HeLa, e células normais.

O biocomputador genético identificou e causou a destruição das células HeLa, mas não afetou as células saudáveis.

O circuito faz uma identificação positiva apenas quando todos os cinco fatores específicos do câncer estão presentes na célula, resultando em uma detecção do câncer de alta precisão.

Os pesquisadores esperam que o desenvolvimento possa servir de base para tratamentos anti-câncer muito específicos, embora o computador biológico sintético ainda esteja longe de poder ser testado em humanos.

Ficção científica possível

A seguir, a equipe pretende testar essa computação celular - filha de uma área emergente de pesquisas conhecida como biologia sintética - em um modelo animal.

Pode parecer ficção científica, mas Benenson acredita que isto é viável.

Talvez viável, mas não fácil: ainda existem problemas difíceis de resolver como, por exemplo, a inserção de genes estranhos em uma célula de forma eficiente e segura.

"Estamos ainda muito longe de um método de tratamento totalmente funcional para humanos. Este trabalho, entretanto, é um primeiro passo importante que demonstra a viabilidade de um método seletivo de diagnóstico ao nível de uma célula individual," disse Benenson.

Bibliografia:

Multi-Input RNAi-Based Logic Circuit for Identification of Specific Cancer Cells
Zhen Xie, Liliana Wroblewska, Laura Prochazka, Ron Weiss, Yaakov Benenson
Science
2 SEPTEMBER 2011
Vol.: 333 - PP. 1307-1311
DOI: 10.1126/science.1205527

Astrônomos encontram estrela que não deveria existir

[Sua intrigante composição química coloca a estrela na "zona proibida" dentro da teoria de formação de estrelas, o que significa que esta estrela nunca deveria ter-se formado - ou que a teoria está errada.[Imagem: ESO/Digitized Sky Survey 2]

Teoria incompleta
Uma equipe de astrônomos europeus utilizou o Very Large Telescope do ESO (VLT) para descobrir uma estrela na Via Láctea que os cientistas achavam não poder existir.

Os astrônomos descobriram que esta estrela é composta quase inteiramente por hidrogênio e hélio, com quantidades minúsculas de outros elementos químicos.

Esta intrigante composição química coloca a estrela na chamada "zona proibida" dentro da teoria de formação estelar mais aceita, o que significa que esta estrela nunca deveria ter-se formado.
Ou, o que agora parece ser mais razoável, que a estrela está correta, mas a teoria não.

Estrela sem metais

A estrela de baixa luminosidade está situada na constelação do Leão e é chamada SDSS J102915+172927 - a sigla é rastreio SDSS (Sloan Digital Sky Survey) e os números fazem referência à posição do objeto no céu.

Ela possui a menor quantidade de elementos mais pesados que o hélio (que os astrônomos chamam de "metais") do que todas as estrelas estudadas até hoje. Este objeto possui uma massa menor que a do Sol e tem provavelmente mais de 13 bilhões de anos de idade.

"Uma teoria muito aceita prediz que estrelas como esta, com pequena massa e quantidades de metais extremamente baixas, não deveriam existir porque as nuvens de material a partir das quais tais objetos se formariam nunca se poderiam ter condensado," explica Elisabetta Caffau, da Universidade de Heidelberg, na Alemanha e do Observatório de Paris, na França.

"É surpreendente encontrar pela primeira vez uma estrela na 'zona proibida'. Isto significa que iremos provavelmente ter que verificar alguns dos modelos de formação estelar, completa Caffau, que é a autora principal do artigo científico que descreve estes resultados, e que será publicado em Setembro na revista Nature.

Estrela mais velha já encontrada

A equipe analisou as propriedades da estrela com o auxílio dos espectrógrafos X-shooter e UVES, montados no VLT. Os astrônomos mediram a abundância dos vários elementos químicos presentes na estrela e descobriram que a proporção de metais na SDSS J102915+172927 é mais de 20 mil vezes menor que a proporção de metais no Sol.

"A estrela é tênue e tão pobre em metais que apenas conseguimos detectar a assinatura de um único elemento mais pesado que o hélio - o cálcio - nas primeiras observações que fizemos," disse Piercarlo Bonifacio, que supervisionou o projeto. "Tivemos que pedir tempo de telescópio adicional ao Diretor Geral do ESO para estudar a radiação da estrela com mais detalhe, com longos tempos de exposição, de modo a tentar encontrar mais metais."

Os cosmólogos acreditam que os elementos químicos mais leves - hidrogênio e hélio - foram criados pouco depois do Big Bang, juntamente com um pouco de lítio, enquanto a maioria dos outros elementos foram posteriormente formados nas estrelas.

As explosões de supernovas espalharam o material estelar para o meio interestelar, tornando-o rico em metais. As novas estrelas que se formam a partir deste meio enriquecido possuem por isso maiores quantidades de metais na sua composição do que as estrelas mais velhas.

Por conseguinte, a proporção de metais numa estrela nos dá informação sobre a sua idade.

"A estrela que estudamos é extremamente pobre em metais, o que significa que é muito primitiva. Pode ser uma das estrela mais velhas jamais encontrada," acrescenta Lorenzo Monaco (ESO, Chile), que também participou do estudo.

Lítio nas estrelas

[A composição química das estrelas é estudada por meio da decomposição da sua luz, o chamado espectro estelar. A anotação mostra o dado que revelou a presença de Cálcio na estrela. [Imagem: ESO/Digitized Sky Survey 2]

É igualmente surpreendente a falta de lítio na SDSS J102915+172927. Uma estrela tão velha deveria ter uma composição semelhante àquela do Universo pouco depois do Big Bang, com apenas um pouco mais de metais.

No entanto, a equipe descobriu que a proporção de lítio na estrela é pelo menos cinquenta vezes menor que a esperada devido à matéria produzida pelo Big Bang.

"É um mistério como é que o lítio produzido logo após o início do Universo foi destruído nesta estrela", acrescenta Bonifacio.

Os investigadores também apontam para o fato desta estrela incomum não ser provavelmente única.

"Identificamos várias outras estrelas candidatas que podem ter níveis de metais semelhantes, ou até inferiores, aos da SDSS J102915+172927. Planejamos agora observar estes candidatos com o VLT para verificarmos se é realmente este o caso," conclui Caffau.

Teorias de formação estelar

Teorias de formação estelar mais aceitas afirmam que estrelas com massas tão baixas como a SDSS J102915+172927 (cerca de 0,8 massa solar ou menos) apenas podem se formar depois de explosões de supernova terem enriquecido o meio interestelar acima de um valor crítico.

Isto deve-se ao fato dos elementos mais pesados atuarem como "agentes de arrefecimento", ajudando a irradiar o calor das nuvens de gás, fazendo assim com que estas nuvens possam seguidamente colapsar para formar estrelas.

Sem estes metais, a pressão devida ao aquecimento seria demasiadamente forte e a gravidade da nuvem seria muito fraca para a vencer e fazer a nuvem colapsar.

Uma teoria em particular identifica o carbono e o oxigênio como os principais agentes de arrefecimento. No entanto, na SDSS J102915+172927 a quantidade de carbono é menor do que o mínimo julgado necessário para que este arrefecimento se torne efetivo.

A estrela HE 1327-2326, descoberta em 2005, tem a menor abundância de ferro conhecida, mas é rica em carbono. A estrela agora analisada tem a menor proporção de metais conhecida quando consideramos todos os elementos químicos mais pesados que o hélio.

A chamada nucleossíntese primordial estuda a produção de elementos químicos com mais de um próton, alguns momentos após o Big Bang. Esta produção deu-se num curto espaço de tempo, permitindo que apenas hidrogênio, hélio e lítio se formassem.

A teoria do Big Bang prediz, e as observações confirmam, que a matéria primordial era composta essencialmente por 75% (em massa) de hidrogênio, 25% de hélio e alguns traços de lítio.

Bibliografia:

An extremely primitive halo star
Elisabetta Caffau, Piercarlo Bonifacio, Patrick François, Luca Sbordone, Lorenzo Monaco, Monique Spite, François Spite, HansG. Ludwig, Roger Cayrel, Simone Zaggia, François Hammer, Sofia Randich, Paolo Molaro, Vanessa Hill9
arXiv
01 September 2011
http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1132/eso1132.pdf

Cientistas descobrem alumínio superdenso

 

 

 

 

 

[A técnica de microexplosão poderá ser usada com outros metais, permitindo sintetizar supermetais em geral, com estruturas atômicas muito mais densas do que os metais originais. [Imagem: Vailionis et al./Nature]

Superdensidade

Uma equipe internacional de pesquisadores descobriu um novo material nunca antes visto na Terra: um alumínio superdenso.

Segundo o professor Saulius Juodkazis, da Universidade Swinburne, na Austrália, o alumínio superdenso é 40% mais denso e mais resistente do que o alumínio comum.

Segundo ele, a descoberta dará um avanço significativo no desenvolvimento de novos materiais nanoestruturados, com propriedades não encontradas em materiais naturais.

"Sob pressões e temperaturas extremas, como as que existem no núcleo da Terra, os materiais formam novas fases de alta densidade, com arranjos atômicos compactos e propriedades físicas totalmente estranhas", disse ele, que trabalhou em conjunto com pesquisadores dos Estados Unidos e do Japão.

Microexplosões

Como não é possível coletar amostras do núcleo da Terra, o conhecimento sobre essas fases de alta densidade é basicamente teórico.

Agora, o grupo desenvolveu uma técnica para produzir o alumínio superdenso aqui na superfície mesmo.

Para isso, eles criaram uma técnica para gerar microexplosões, reproduzindo as condições de alta pressão em nanoescala.

"Focalizando pulsos ultra-curtos de laser sobre uma amostra de safira, nós induzimos uma microexplosão no material. Esse processo imita o tipo de forças sísmicas que moldam a Terra e outros planetas, fundindo e reformando os materiais sob pressões intensas. E ele nos permitiu sintetizar o alumínio superdenso," explicou Juodkazis.

Metais superdensos

A técnica de microexplosão poderá ser usada com outros metais, permitindo sintetizar supermetais em geral, com estruturas atômicas muito mais densas do que os metais originais.

"A criação de ouro ou prata superdensos, por exemplo, poderá abrir muitas novas possibilidades para os biossensores e para o campo da plasmônica," disse o pesquisador.

De fato, o experimento é muito simples, dispensando os caros e complicados aparatos geralmente utilizados em experimentos de alta pressão, como as bigornas de diamante, dando origem a uma nova ferramenta que deixa a criação de materiais de alta densidade ao alcance de muitos outros grupos de pesquisadores.

Geofísica

A análise dos materiais superdensos também terá impacto no campo da geofísica.

"Examinando as propriedades mecânicas e elétricos desse tipo de material poderemos ter uma melhor compreensão da condutividade elétrica das regiões interiores do planeta. Isto é particularmente importante no contexto das mudanças climáticas observadas ao tempo das grandes escalas de tempo geológicas," disse Juodkazis.