Cientistas da Universidade de Michigan e da Universidade de Hokkaido, no Japão, conseguiram reproduzir o crescimento da dolomita em laboratório pela primeira vez. O feito resolve um mistério geológico que persistia desde o século XIX.
A equipe descobriu que minúsculos defeitos estruturais impedem a organização correta dos átomos de cálcio e magnésio no cristal. Em ambientes naturais, a água remove essas imperfeições gradualmente ao longo de milhões de anos, permitindo a formação ordenada do mineral.
Como já discutido em nossa cobertura anterior, avanços experimentais em laboratório continuam a redefinir os limites da física e da química de materiais.
Os pesquisadores simularam o processo natural de dissolução com pulsos de feixe de elétrons. A técnica removeu áreas defeituosas de um cristal imerso em solução de cálcio e magnésio e foi repetida milhares de vezes até obter resultado inédito.
O experimento gerou cerca de 300 camadas ordenadas do mineral, superando o recorde anterior de apenas cinco camadas. A dolomita produzida alcançou espessura de aproximadamente 100 nanômetros.
O professor Wenhao Sun, do Departamento de Engenharia de Materiais da Universidade de Michigan, liderou a pesquisa. Ele destacou que o crescimento rápido torna-se viável quando as falhas são dissolvidas periodicamente, contrariando a crença anterior de que o processo precisaria ser lento.
Essa estratégia tem aplicação direta na fabricação de semicondutores, painéis solares e baterias. Os materiais podem ser produzidos com menos defeitos em menor tempo, o que reduz custos e eleva a eficiência energética.
O trabalho também esclarece a formação natural da dolomita em regiões como as montanhas Dolomitas, na Itália, e em rochas antigas de Utah e das Cataratas do Niágara. Os ciclos de dissolução e recristalização observados na natureza foram replicados com sucesso em escala microscópica.
O grupo japonês liderado por Yuki Kimura validou as simulações com microscópio eletrônico de transmissão. O feixe de elétrons gerou ácido que dissolveu seletivamente as partes defeituosas, confirmando que a alternância entre dissolução e crescimento é essencial para o processo.
O estudo foi publicado na revista Science com apoio do Departamento de Energia dos Estados Unidos e da Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência. A cooperação internacional entre as duas universidades reforça o papel das instituições públicas no avanço científico.
A compreensão dos mecanismos atômicos do crescimento mineral abre caminho para uma nova geração de cristais com estrutura controlada. Os pesquisadores projetam materiais mais resistentes, eficientes e sustentáveis, inspirados nos processos naturais.
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