Um quasicristal é um sólido que exibe arranjos atômicos organizados, mas não repetitivos. Em termos práticos, eles se posicionam entre cristais e materiais amorfos.
Embora essa definição possa parecer complexa para os não familiarizados com o tema, os quasicristais representam avanços notáveis na física quântica. Recentemente, esse campo científico celebrou uma nova conquista: a criação de um novo tipo de quasicristal temporal dentro de um diamante.
A Revolução do Quasicristal Temporal
O pesquisador Guanghui He e sua equipe da Universidade de Washington foram responsáveis pela criação do primeiro quasicristal temporal em um diamante. Esse feito foi alcançado ao submeter o diamante a pulsos de lasers, resultando na formação de padrões temporais que não se repetem.
Diferentemente dos cristais tradicionais como o quartzo ou o diamante, que possuem estruturas atômicas previsíveis e cíclicas no espaço, esses novos cristais temporais mantêm uniformidade espacial enquanto apresentam oscilações periódicas ao longo do tempo. Isso os caracteriza como cristais em quatro dimensões – as três dimensões físicas mais a dimensão temporal.
“Esses quasicristais têm potencial para armazenar informações quânticas por períodos prolongados, funcionando essencialmente como uma versão quantizada da memória RAM. Embora ainda estejamos distantes dessa tecnologia prática, criar um cristal temporal é um passo fundamental”, comentou Chong Zu, físico da Universidade de Washington.
A Essência dos Quasicristais Temporais
A descoberta dos quasicristais remonta à década de 1980 pelo físico israelense Daniel Shechtman, que recebeu o Prêmio Nobel de Química em 2011 por essa contribuição inovadora após anos tentando convencer seus colegas sobre sua existência real.
No contexto acadêmico brasileiro, Carlos Basílio Pinheiro da Universidade Federal de Minas gerais explicou que os cristais são formados por átomos organizados periodicamente no espaço. A menor unidade desse arranjo é chamada célula unitária e contém milhares desses átomos dispostos regularmente.
Criados pelo físico americano Frank Wilczek (vencedor do Prêmio Nobel de Física em 2004), os cristais temporários representam uma ideia controversa sobre um novo estado material onde as partículas se movem sem serem influenciadas por forças externas ao longo do tempo.
No entanto,diferentemente dos cristais tradicionais que possuem células unitárias definidas;,os quasicristals carecem dessa estrutura repetitiva nas três dimensões espaciais. Apesar da existência de fórmulas matemáticas descritivas para suas estruturas,, seu “esqueleto” difere significativamente daquele encontrado nos crist ais comuns devido à ausência desse padrão regularizado entre átomos;.
Dessa forma, pode-se afirmar que os quasicrítals ocupam uma posição intermediária entre materiais cristalinos com arranjos regulares e substâncias amorfas como vidro onde a disposição atômica é aleatória. Curiosamente, já houve especulações sobre a possibilidade desses materiais serem originários extraterrestres devido às suas características únicas.
A inovação aqui reside na criação deste primeiro exemplo conhecido como cristal temporal; ele consiste em padrões temporários das partículas vibratórias com estrutura definida mas sem repetições regulares ao longo do tempo.
Para alcançar esse resultado inovador, lasers de nitrogênio foram utilizados para liberar átomos carbonosos contidos num pequeno pedaço diamantado medindo apenas um milímetro; isso permitiu aos elétrons “navegar” sob influências quantificáveis provenientes das interações vizinhas.
< p > Essa descoberta abre novas possibilidades para aprofundar nosso entendimento acerca das dinâmicas envolvidas na física quantizada assim como nos próprios conceitos relacionados aos crista is temporários . Os cientistas acreditam haver aplicações práticas potenciais ligadas à metrologia , podendo revolucionar nossa maneira atual d medir o tempo . Resta aguardar as próximas etapas dessa pesquisa promissora .
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