Físicos produziram e filmaram fio de ouro e prata com o diâmetro de um átomo

Um grupo de físicos de Campinas (SP) e Juiz de Fora (MG) conseguiu produzir a menor liga metálica do mundo, registrando em microscópio eletrônico uma imagem de ouro e prata misturados em uma cadeia com apenas três átomos de comprimento.

A proeza técnica, realizada ao esticar um fio de escala nanométrica (milionésimos de milímetro), foi revelada pelos cientistas em estudo na revista "Nature Nanotechnology" há duas semanas.

"Já tínhamos feito isso com átomos de ouro, e o que a gente fez agora foi provar que essa cadeia pode ter átomos de diferentes tipos", disse à Folha o físico Daniel Ugarte, do LNLS (Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, em Campinas).

Segundo os pesquisadores, os resultados do experimento trouxeram dados essenciais para "compreender e poder utilizar ligas bimetálicas para reforço estrutural ou para condutores elétricos em nanodispositivos eletrônicos".

Ugarte afirmou que o trabalho publicado por seu grupo agora aborda uma área pouco explorada na nanotecnologia, mas importante para a geração de aplicações.

As propriedades versáteis das ligas metálicas (como o aço e o bronze) colocaram esses materiais em uma posição de destaque na história da tecnologia em escala macroscópica.

"Hoje a tecnologia nos força trabalhar com coisas cada vez menores, mas as propriedades das ligas ainda são pouco conhecidas na escala nanométrica", diz o físico.

Por um nanofio

Para investigar como os átomos se comportam, os pesquisadores produziram nanofios de liga de ouro e prata e depois os observavam sendo tracionados até se romperem. ("É como esticar um chiclete.")

Antes de se separarem, os dois segmentos ficavam por alguns instantes ligados pela cadeia de apenas três átomos, num pedaço do fio em que ele tinha apenas um átomo de diâmetro. Todo processo foi estudado também em simulações de computador.

Ugarte explica que a diferença de comportamento da escala nanométrica para a macroscópica ocorre porque átomos de elementos diferentes tendem a se reorganizar de maneira distinta.

"O sistema pode se "purificar" sozinho porque, quando há tão poucos átomos, uns acabam expulsando outros", diz.

O trabalho do grupo do LNLS e da UFJF (Universidade Federal de Juiz de Fora) ainda não tem aplicação prática, mas lança as bases técnicas para o trabalho com ligas em uma área considerada promissora.

Segundo os pesquisadores, nanofios podem ser, por exemplo, usados na "spintrônica" um tipo de eletrônica que usa uma propriedade quântica dos elétrons diferente da carga, como ocorre em aparelhos comuns.