Cientistas espanhóis e russos, trabalhando conjuntamente, desenvolveram um método mecânico para gerar e estabilizar - em temperatura e pressão ambientes - fases cristalinas de metais que até hoje somente eram estáveis sob pressões gigantescas.
Redes cristalinas dos metais
Os átomos dos metais são organizados em estruturas atômicas denominadas redes cristalinas. A geometria da rede depende da natureza do material, assim como da temperatura e da pressão.
Sob temperatura ambiente e pressão atmosférica, metais puros como o ouro, alumínio e cobre têm redes cristalinas cúbicas, enquanto outros metais, como o magnésio, titânio e zircônio têm estruturas hexagonais. Estas são suas chamadas fases alfa.
Fases beta
Quando uma dessas substâncias é submetida a elevadas pressões, a geometria de sua rede cristalina muda, fazendo surgir novas fases. Por exemplo, no caso do titânio, a rede cristalina hexagonal alfa, estável a 1 atmosfera, transforma-se em uma estrutura cúbica beta quando o material é submetido a uma pressão hidrostática de aproximadamente 1 milhão de atmosferas.
Quando a pressão é retirada, o material retorna à sua fase alfa original.
Como é extremamente complicado gerar pressões tão elevadas, a aplicação prática das diferentes fases dos materiais é muito limitada.
Compressão e cisalhamento
Agora, os cientistas desenvolveram uma técnica mecânica para estabilizar as fases cristalinas dos metais que até hoje só eram estáveis sob altíssimas pressões. O método mantém as fases estáveis a temperatura ambiente e sob pressão normal de 1 atmosfera.
A técnica consiste em aplicar simultaneamente uma força de compressão e uma tensão de cisalhamento. O cisalhamento melhora significativamente a transformação cinética, eliminando a necessidade das altas pressões.
A técnica foi demonstrada com sucesso no titânio e no zircônio.
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