FísicaFísicos confirmam a existência de um novo estado de matéria

A descoberta prova que os estados sólido, líquido ou gasoso não são os únicos.
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Até agora, os átomos na matéria física foram compreendidos por existir tipicamente em um dos três estados – sólido, líquido ou gás. Uma equipe internacional de físicos liderada pela Universidade de Edimburgo descobriu, no entanto, que alguns elementos podem, quando submetidos a condições extremas, assumir as propriedades dos estados sólido e líquido.

A aplicação de altas pressões e temperaturas ao potássio cria um estado no qual a maioria dos átomos do elemento forma uma estrutura de rede sólida.

No entanto, a estrutura também contém um segundo conjunto de átomos de potássio que estão em um arranjo de fluido.

“O potássio é um dos metais mais simples que conhecemos, mas se você o apertar, ele forma estruturas muito complicadas”, disse o principal autor, Andreas Hermann , da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Edimburgo.

Até agora, não estava claro se essas estruturas representavam um estado distinto da matéria – chamado de estado de derretimento da cadeia – ou existiam como estágios de transição entre dois estados distintos.

O Dr. Hermann e colegas usaram poderosas simulações de computador para estudar a existência do novo estado.

A simulação de como 20.000 átomos de potássio se comportam sob condições extremas revelou que as estruturas formadas representam o estado estável de derretimento em corrente.

“Aplicar pressão aos átomos leva à formação de duas estruturas de treliça sólidas interligadas”, disseram os pesquisadores.

“As interações químicas entre átomos em uma rede são fortes, o que significa que elas permanecem em uma forma sólida quando a estrutura é aquecida, enquanto os outros átomos se fundem em um estado líquido.”

“Acredita-se que mais de meia dúzia de elementos – incluindo sódio e bismuto – sejam capazes de existir no recém-descoberto estado”. [Sci-News]


Andreas Hermann et al. 2019. On the chain-melted phase of matter. PNAS, in press; doi: 10.1073/pnas.1900985116