O professor Matthew Montemore e a pesquisadora Santu Biswas, do Departamento de Química da Universidade Tulane, nos EUA, lideraram um estudo que esclarece a razão pela qual o ouro mantém sua superfície inalterada. Utilizando simulações quânticas, a equipe identificou que o fenômeno depende da reconstrução superficial dos átomos após o corte do metal.
Quando novas superfícies são expostas, os átomos de ouro se rearranjam espontaneamente em padrões geométricos de menor energia. O arranjo hexagonal é o mais estável, enquanto o retangular ocorre apenas sob condições de estresse ou estímulo externo.
A equipe analisou como cada uma dessas estruturas interage com moléculas de oxigênio no ambiente. Para ocorrer oxidação, é necessário que a molécula de O₂ se dissocie em dois átomos livres, um processo energeticamente desfavorável no arranjo hexagonal.
No arranjo retangular, essa barreira energética cai drasticamente, permitindo que a reação de oxidação prossiga. Como a natureza favorece estados estáveis, o hexágono prevalece naturalmente, conferindo ao ouro sua notória inércia química.
O estudo foi publicado na revista Physical Review Letters em 12 de abril de 2026. A descoberta representa a primeira correlação direta entre geometria atômica de superfície e resistência à oxidação em metais nobres.
Hongliang Xin, professor de ciência dos materiais da Virginia Tech, destacou que o controle da reconstrução superficial abre caminho para a engenharia de catalisadores de ouro com atividade ajustável. Ele afirmou que aplicações práticas poderiam incluir o uso de voltagem elétrica para induzir transições controladas entre os arranjos.
Montemore explicou que, ao inserir o ouro em um circuito elétrico, é possível forçar a mudança estrutural e tornar o metal quimicamente ativo. Esse mecanismo difere das abordagens tradicionais com nanopartículas, pois opera em escalas maiores e com maior precisão.
O químico Andrew Beale, da University College London, avaliou os resultados como robustos e promissores para a catálise heterogênea. Ele ressaltou que testes experimentais são necessários para validar a hipótese em superfícies curvas, como as de nanopartículas reais.
A equipe planeja estender as simulações para reações com monóxido de carbono e dióxido de enxofre. Também estão previstos estudos com ligas de ouro contendo paládio e platina para otimizar o desempenho catalítico.
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