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Na era dos picômetros


Utilizando novos métodos de microscopia eletrônica de ultra-alta resolução, cientistas alemães conseguiram medir espaços atômicos de poucos picômetros – unidade 100 vezes menor que o diâmetro de um átomo. Trabalho foi publicado na Science

Agência FAPESP – Utilizando novos métodos de microscopia eletrônica de ultra-alta resolução, cientistas alemães conseguiram medir com precisão espaços atômicos da dimensão de alguns picômetros.

Um picômetro equivale à bilionésima parte do milímetro – uma distância aproximadamente 100 vezes menor que o diâmetro de um átomo. O trabalho foi publicado na edição de 25 de julho da revista Science.

O estudo, coordenado por Knut Urban, pesquisador do Forschungszentrum Jülich, na Alemanha, possibilita a descoberta de parâmetros decisivos para determinar propriedades físicas dos materiais em microscópios diretamente a partir do nível atômico.

De acordo com os autores, o progresso na pesquisa na área de física é freqüentemente ligado ao aumento da precisão nas medidas, o que ajuda os pesquisadores a observar os fenômenos naturais. Com a ajuda de novos métodos de óptica eletrônica, os cientistas conseguiram medir deslocamentos atômicos de poucos picômetros.

O artigo publicado na Science faz uma revisão da evolução da microscopia eletrônica nos últimos 10 anos. Os pesquisadores alemães investigaram, entre outras coisas, a configuração de átomos nos limites ortogonais do óxido supercondutor YBa₂Cu₃O₇. Esses átomos marcam os limites entre duas áreas de um material cristalino com estruturas atômicas que se dispõem em um ângulo de exatos 90 graus entre eles.

A partir das imagens microscópicas obtidas sob diferentes condições, os físicos conseguiram usar computadores para calcular a função de onda dos elétricos, o que serviu de base para determinar a posição exata dos átomos.

Fazendo isso, ficou aparente que os átomos relativamente pesados de bário, cobre e ítrio são sistematicamente deslocados alguns picômetros de suas posições ideais e que os átomos de oxigênio, mais leves, seguem esse deslocamento. Isso fornece uma explicação para a atenuação de propriedades supercondutoras

Segundo os cientistas, deslocamentos de poucos picômetros são decisivos para um grande número de propriedades físicas que são de grande importância para a tecnologia.

“Esse é o início de uma nova física de materiais que permite aos pesquisadores determinar parâmetros físicos e propriedades em nanoescala por meio de medidas altamente precisas dos espaços atômicos. Isso também nos fornecerá pistas sobre como essas propriedades podem ser manipuladas a fim de adquirir novas funções e melhor performance funcional”, disse Urban.

http://www.agencia.fapesp.br/materia/9179/divulgacao-cientifica/na-era-dos-picometros.htm