Químicos alinham quasicristais moles em escala milimétrica

As moléculas podem organizar-se em padrões ordenados sem que ninguém coloque cada peça. Os quasicristais moles são um dos resultados mais estranhos deste processo: os seus padrões nunca se repetem como os de um cristal convencional. Produzi-los com uma orientação única e uniforme numa área grande continua a ser um grande desafio.

Na Universidade Nacional de Taiwan, a equipa liderada por Mayumi Egashira e Chien-Lung Wang partiu de uma questão sobre os percursos. Descobriram que as mesmas moléculas podem seguir diferentes rotas de agregação, consoante a temperatura e as interações moleculares. Ao acompanhar a evolução das estruturas ao longo do tempo, observaram que um quasicristal de ordem 12 inicialmente formado se transformava gradualmente noutras estruturas ordenadas, cada uma sob condições diferentes. A estrutura final depende de como as moléculas se reorganizam pelo caminho.

Essa observação conduziu a um método que os investigadores designam por autoagregação induzida por vapor, ou VISA. O objetivo era alcançar uma rota normalmente difícil de atingir: uma transformação inversa, de volta ao quasicristal. Controlando com cuidado o tratamento por vapor e o arrefecimento, orientaram as moléculas ao longo dessa rota, o que lhes permitiu formar quasicristais altamente orientados, suprimindo orientações concorrentes. O resultado é um quasicristal mole que se estende por regiões à escala milimétrica, com o seu padrão de ordem 12 orientado de forma uniforme em todo o material.

O que muda é a forma como os investigadores encaram o problema. A equipa de Wang defende que controlar o percurso de agregação, e não apenas a estrutura final, abre o acesso a materiais ordenados que os métodos convencionais têm dificuldade em produzir. O estudo não indica qualquer utilização prática para estes materiais e não apresenta qualquer prazo para ir além do laboratório. O resultado divulgado é uma demonstração laboratorial de um padrão material, pelo que o ganho para os químicos de materiais é um método a testar, e não um produto para comprar.

Por agora, o avanço interessa sobretudo a quem concebe materiais moles e precisa de grandes áreas de ordem molecular uniforme. Não é tratado no estudo se a abordagem VISA funciona com outras moléculas ou em escalas maiores; é o próximo ponto a acompanhar.