Um novo "estado" da matéria, sólido e líquido ao mesmo tempo

A matéria adquire muitas formas, mas a maioria de nós só conhece os três estados básicos, sólido, líquido e gás. Agora, pela primeira vez, os cientistas descobriram que é possível que a matéria exista em dois desses estados ao mesmo tempo.

Especificamente, o potássio em metal pode ser um sólido e um líquido simultaneamente. Basta aplicar uma pressão e temperatura elevada! E o potássio fica nos dois estados em simultâneo.

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"É como segurar uma esponja cheia de água que começa a pingar, mas a esponja também é feita de água", disse o físico Andreas Hermann, da Universidade de Edimburgo, a Adam Mann, da  National Geographic .

Com o potássio é bem simples. Ele tem uma estrutura cristalina básica e limpa na sua forma sólida. Mas quando submetido a condições extremas, acontecem reações estranhas.

Sabemos, por exemplo, que o sódio metálico, que é condutor, torna-se isolante a alta pressão. O lítio torna-se um supercondutor a alta pressão e baixa temperatura.

Experiencias feitas com potássio em alta pressão mostraram que seus átomos se organizam numa formação complexa, cinco tubos de átomos numa formação quadrada, quatro nos cantos e um no meio, ligadas por quatro cadeias de átomos.

Quando se aplica calor, as correntes desaparecem. Os investigadores chamaram, "transição de derretimento de cadeia", que ocorre enquanto as cadeias de potássio passam de um estado ordenado para um estado desordenado.

Para tentar descobrir por que isso acontece, no último estudo, os investigadores usaram simulações de computador para observar o comportamento de cerca de 20.000 átomos de potássio em condições extremas.

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Quando a pressão e a temperatura são suficientemente altas, cerca de 2 a 4 Gigapascals, os átomos de potássio organizam-se em cadeias e redes interligadas.

As interações químicas entre os átomos da rede são fortes, então elas permanecem como um sólido quando sujeito a uma temperatura entre 400 e 800 Kelvin. Mas enquanto isso, as cadeias transformam-se num estado líquido desordenado.

A equipa chamando a esse novo estado a "fase derretida pela corrente" e acredita que pode existir numa variedade de materiais, incluindo sódio e bismuto, que submetidos ás condições certas que provavelmente variam das condições necessárias para induzir o estado.

 "Esse é um estado invulgar, mas estável, parte sólido e parte líquido. Recriar esse estado noutros materiais poderia ter utilidade em muitos tipos de aplicações."

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Fonte//ScienceAlert