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Este vídeo é o primeiro a mostrar átomos se ligando e separando

Imagem mostra estrutura 500 mil vezes menor que a largura de um fio de cabelo humano. Estudos da área podem contribuir para o entendimento das propriedades de diversos materiais

    Cientistas da Universidade de Ulm, na Alemanha, e da Universidade de Nottingham, no Reino Unido, divulgaram um vídeo em que é possível ver pela primeira vez átomos se ligando e se separando.

    Usando métodos avançados de microscopia, os pesquisadores chegaram a uma imagem borrada na ordem de grandeza de 1 nanômetro, ou 0,0000001 cm. Em escala, isso equivale a um valor 500 mil vezes menor que a largura de um fio de cabelo humano.

    O vídeo mostra dois átomos de rênio (em preto) se deslocando em um nanotubo posicionado pela equipe. O rênio é um metal de transição, capaz de formar ligação entre átomos da mesma espécie. Por isso as duas esferas pretas (os átomos) caminham sempre grudadas na gravação.

    Em certo momento, a molécula escapa e entra no espaço de dois nanotubos. Nessa hora, a ligação dos átomos se quebra por alguns instantes antes de eles se reconectarem.

    Como explica Kecheng Cao, pesquisador da Universidade de Ulm, “o comprimento da ligação muda [ou até mesmo se quebra], indicando que a ligação fica mais forte ou mais fraca, dependendo do ambiente em torno dos átomos”.

    Como a imagem foi capturada

    Em fotografias comuns, a imagem é formada pela passagem da luz. Como os átomos têm um tamanho nanoscópico, é preciso um comprimento de onda bem menor que o da luz para captá-los. Para isso, os cientistas usam um método chamado microscopia eletrônica de transmissão.

    Nele, no lugar da luz, são usados elétrons. Normalmente vistos como partículas, eles também podem se comportar como ondas — dupla característica que também aparece na luz. Assim, um feixe de elétrons é lançado através de uma amostra, e a imagem é impressa e ampliada por outras lentes.

    No experimento, é o raio de elétrons o responsável por empurrar levemente os átomos de rênio, fazendo com que eles pareçam dançar no vídeo.

    A escolha do rênio se deu por ele ter um número atômico alto. Isso significa que ele possui mais partículas como prótons, e, por isso, pode ser visualizado com mais facilidade.

    Segundo os pesquisadores, imagens como essas podem ajudar a desbravar tanto a química de metais de transição quanto a das próprias ligações em si. Aprofundar-se nessa última pode contribuir para o entendimento de propriedades magnéticas, eletrônicas ou catalíticas de diversos materiais do nosso dia a dia.

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