Cientistas do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL), nos Estados Unidos, observaram em tempo real o derretimento de diamantes microcristalinos submetidos a pressões próximas de um terapascal (TPa). O trabalho, publicado em 13 de agosto na revista Nature Physics, revelou que a estrutura cristalina típica do material se manteve intacta até o início da fusão, contrariando previsões teóricas que apontavam para a formação de outra fase, conhecida como BC8, antes do derretimento.
Como o experimento foi conduzido
Os pesquisadores aplicaram ondas de choque de nanossegundos nos diamantes, usando técnicas de difração de raios X, pirometria e velocimetria para monitorar, simultaneamente, as mudanças no arranjo atômico, na temperatura e na velocidade das amostras.
Principais resultados
- Manutenção da estrutura: a rede cristalina do diamante persistiu até pressões próximas de 1 TPa;
- Fusão registrada: o material começou a derreter em torno de 7.300 kelvin, o equivalente a 7.027 °C;
- Ponto de fusão variável: a temperatura de fusão caiu levemente conforme a pressão aumentou;
- Ausência da fase BC8: não foram encontradas evidências da transformação cristalina prevista por cálculos quânticos.
Implicações do estudo
Os dados ajudam a alinhar resultados experimentais e simulações sobre o comportamento do carbono em condições extremas, contribuindo para modelos mais precisos de interiores planetários. Além disso, as informações podem orientar pesquisas de fusão nuclear por confinamento inercial, que utilizam cápsulas de diamante comprimidas por lasers.
Os autores sugerem que a rapidez da compressão — em escala de nanossegundos — impede a reorganização atômica exigida para formar a fase BC8 antes que ocorra o derretimento.
Com informações de Metrópoles
