No final do ano de 2015 foi descoberto por um grupo de pesquisadores da North Carolina State University um novo material derivado do carbono, chamado Q-carbono. O material, denominado pelos cientistas como “terceira fase sólida do carbono”, não pode ser encontrado na natureza, exceto talvez no núcleo de alguns planetas, local em que há temperaturas e pressões elevadas.
Grafite e diamante – as duas outras fases sólidas do carbono.
Por que esta descoberta foi tão importante?
O material chamou a atenção do meio científico assim que se constatou que apresenta resistência e dureza superiores às do diamante, além de ser muito mais acessível do ponto de vista econômico. Este custo inferior é resultado de um processamento à temperatura ambiente e pressão atmosférica, muito diferente do que ocorre para obtenção do diamante sintético. Para obter o Q-carbono, é necessário cobrir com carbono amorfo um determinado substrato, que pode ser de safira, vidro ou polímeros termoplásticos e então incidir sobre este filme de carbono um pulso de laser de aproximadamente 200 ns de duração, fazendo com que a temperatura do filme alcance cerca de 3727°C. Em seguida, resfria-se o filme amorfo rapidamente, resultando em um filme de Q-carbono de 20 a 500 nm de espessura.
Testes mostraram que além da elevada resistência e dureza, o Q-carbono apresenta ainda caráter ferromagnético, ou seja, é facilmente magnetizável. Assim, o material pode ser atraído por ímãs ou mesmo ser uma possível matéria-prima para produzi-los. Outras características interessantes do Q-carbono são exibir um brilho intenso sob corrente elétrica e uma baixa função trabalho, tornando-o promissor para o desenvolvimento de novas tecnologias na área da eletrônica.
Atualmente, os cientistas conseguiram obter apenas filmes do material, o que ainda limita suas aplicações. No entanto, afirmam estar trabalhando no assunto e pretendem em breve entender melhor como manipular este material. Um outro fato interessante desta descoberta é que ao modificar a intensidade e duração dos pulsos de laser, a equipe consegue obter também estruturas de diamante sintético. Com isso, seria possível obter não somente o Q-carbono, mas também o diamante a partir de condições normais de temperatura e pressão, resultando em muita economia de energia no processamento e, com isso, preços mais acessíveis.
Fontes: engenheirodemateriais.wordpress.com
