Três estudos divulgados na mesma semana colocaram o ouro no centro de avanços que atingem a física, a química de alta pressão e a ciência da informação quântica. Em laboratórios diferentes, o metal foi aquecido a valores inéditos sem derreter, reagiu com hidrogénio sob condições extremas e mostrou potencial para simplificar dispositivos baseados em spin.
Laser supera limite teórico e mantém ouro sólido acima de 19 000 K
Investigadores da Universidade de Nevada, nos Estados Unidos, desenvolveram uma técnica de espectroscopia a laser que aqueceu uma lâmina fina de ouro a mais de 19 000 Kelvin (aprox. 18 727 ºC). Mesmo a mais de 14 vezes o ponto de fusão do metal (1 064 ºC), a estrutura cristalina permaneceu intacta.
O procedimento utilizou pulsos ultracurtos de 50 femtossegundos, o que reduziu o tempo de aquecimento ao ponto de impedir a transição para o estado líquido. O resultado derruba o chamado “limite da catástrofe da entropia”, que afirmava ser impossível manter um sólido estável acima de três vezes a sua temperatura de fusão.
Além de estabelecer um recorde, o estudo sugere que outros materiais podem atingir temperaturas muito superiores às previstas, desde que o aquecimento ocorra com a rapidez adequada.
Hidreto de ouro surge sob pressões de até 80 GPa
Num experimento conduzido no acelerador SLAC, também nos Estados Unidos, cientistas investigavam a formação de diamantes em bigornas de diamante quando detectaram a síntese acidental de Au2H, um composto de ouro e hidrogénio.
O hidreto formou-se entre 40 e 80 GPa e 2 200 K (aprox. 1 927 ºC). A descoberta desafia a reputação do ouro como elemento “inerte” e amplia o leque de compostos possíveis em ambientes de alta pressão. Segundo os autores, a presença do hidrogénio em estrutura densa poderá ajudar a reproduzir, em laboratório, condições encontradas no interior de planetas ou em processos de fusão nuclear.
Os resultados abrem caminho para explorar rotas químicas tidas como inviáveis em temperaturas e pressões convencionais, com impacto potencial em geociências, física planetária e síntese de materiais exóticos.
Imagem: inovacaotecnologica.com.br
Superátomos de ouro prometem escalar tecnologias de spin
Equipes da Universidade Estadual da Pensilvânia e da Universidade do Colorado utilizaram aglomerados nanométricos de átomos de ouro para reproduzir efeitos de spin que, até agora, exigiam a manipulação de átomos individuais em gases ultrafrios.
Esses aglomerados funcionam como “superátomos”, pois apresentam comportamento eletrônico similar ao de um átomo isolado. Nos testes, os investigadores demonstraram controle sobre a polarização de spin — parâmetro fundamental para aplicações em spintrónica e computação quântica.
Ao serem sintetizados em quantidades relativamente grandes e sem a necessidade de equipamentos criogénicos complexos, os superátomos de ouro podem viabilizar dispositivos quânticos em escala industrial. O trabalho serve como prova de conceito para integrar clusters metálicos em arquiteturas de informação quântica.
Impactos imediatos e próximos passos
Os três resultados reforçam a versatilidade do ouro em contextos científicos distintos. Na física de materiais, o recorde de temperatura redefine os limites de estabilidade de sólidos e poderá inspirar novos processos de fusão controlada ou de tratamento térmico ultrarrápido. Na química de alta pressão, o hidreto Au2H indica que elementos considerados pouco reativos podem formar compostos inéditos sob condições extremas, o que expande a compreensão da matéria em ambientes planetários. Por fim, na área da computação quântica, a utilização de superátomos de ouro surge como alternativa prática para sistemas baseados em spin, reduzindo custos e complexidade experimental.
Os autores dos estudos planeiam agora explorar a generalização dos fenómenos observados: testar outros metais sob aquecimento ultrarrápido, mapear a estabilidade de hidretos adicionais e otimizar a síntese de aglomerados voltados a circuitos quânticos. Embora separados no método e no objetivo, os três trabalhos evidenciam que o ouro continua a surpreender fora do campo tradicional da joalheria, estendendo-se a fronteiras que vão do núcleo planetário aos chips do futuro.
