Criado hidrogénio metálico, ponto final!

“Isto é o Santo Graal da física de alta pressão”, afirma o físico Isaac Silvera.

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Hidrogénio a ser comprimido e a transformar-se em hidrogénio metálico, num dispositivo com diamantes R. Dias and I.F. Silvera
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Hidrogénio metálico R. Dias and I.F. Silvera

Uma equipa de cientistas da Universidade de Harvard (EUA) conseguiu comprimir o hidrogénio até ao ponto de ele se transformar num metal, criando um material novo que poderá ser usado como um eficiente condutor de electricidade. A descoberta, publicada na revista Science esta sexta-feira, confirma, pela primeira vez, a teoria proposta pelos físicos Hillard Bell Huntington e Eugene Wigner, em 1935 e que defendia que o hidrogénio podia assumir um estado metálico se fosse exposto a uma pressão extrema.

Várias equipas estavam competir para tentar criar hidrogénio metálico, um material muito valorizado por causa do seu potencial como supercondutor, que faz com que seja extremamente eficiente na condução de electricidade. Actualmente, os supercondutores usados, por exemplo, em equipamentos de ressonância magnética têm de ser arrefecidos com hélio líquido para os conseguir manter a temperaturas muito baixa, num procedimento que é muito caro.

“Isto é o Santo Graal da física de alta pressão”, afirma o físico Isaac Silvera, um dos autores do estudo, num comunicado da Universidade de Harvard, citado pela agência de notícias Reuters. “Trata-se da primeira amostra de hidrogénio metálico na Terra. Quando a vemos, estamos a ver algo que não existia antes”, sublinhou o cientista. Exemplificando como o hidrogénio metálico pode revolucionar o sistema de propulsão de foguetões e naves espaciais, Isaac Silvera disse que é necessária muita energia para produzir metal de hidrogénio e que muita energia é libertada na sua conversão para o estado de hidrogénio molecular (gás).

David Ceperley, professor de física da Universidade de Illinois (EUA) que não esteve envolvido nesta investigação, disse que a descoberta, a confirmar-se, vai colocar um ponto final numa busca que dura há décadas para ver se é possível transformar o hidrogénio num metal, aumentando o conhecimento sobre o elemento mais comum no Universo.

Para conseguir este feito, os investigadores esmagaram uma minúscula amostra de hidrogénio com uma pressão de 485 gigapascal (mais de 32,5 milhões de quilos por 6,5 centímetros quadrados), superior à existente no centro da Terra.

A esta pressão, esclarece Isaac Silvera, moléculas de hidrogénio sólido partem-se e separam-se, transformando-se em hidrogénio atómico, que é metal. De momento, o minúsculo pedaço de metal obtido pode apenas ser visto através de dois diamantes sintéticos que foram usados para 'esmagar' hidrogénio líquido a uma temperatura muito abaixo do congelamento.

Os cientistas criaram essa força usando diamantes sintéticos montados um contra o outro num dispositivo especial. Os diamantes foram tratados para evitar que se rachassem, um problema que tem surgido em experiências anteriores.

“Este é apenas o ponto em que os diamantes estão prestes a rachar-se”, disse David Ceperley. “É por isso que demorou tanto tempo; Isaac Silvera conseguiu encontrar novas maneiras de moldar e polir os diamantes para que eles não se quebrassem.” Uma questão-chave é perceber agora se o hidrogénio pressurizado mantém suas propriedades metálicas à temperatura ambiente, o que o tornaria extremamente útil como supercondutor. Os cientistas acreditam que este será o caso, mas ainda precisa de ser provado.

A confirmar-se, em novos estudos, a teoria de que o metal de hidrogénio actua como supercondutor à temperatura ambiente, este material poderá tornar os carros eléctricos mais eficientes, melhorar o desempenho de equipamentos electrónicos, a produção e o armazenamento de energia e revolucionar o sistema de propulsão de naves e foguetões, segundo os cientistas.

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