Investigar os processos de vitrificação, ou seja, a física subjacente à formação do vidro, pode ser decisivo para promover novos desenvolvimentos na área de Ciência de materiais. Essa consideração levou uma equipe de pesquisa internacional a analisar uma característica comum do vidro, chamada pico do bóson.
Qual é o pico do bóson?
O pico do bóson é observável no vidro por meio do uso de equipamentos projetados para estudar a vibração de seus átomos constituintes. É uma configuração particular de energia que dá massa às partículas subatômicas e, no caso específico do vidro, atribui uma capacidade térmica característica adicional em comparação com cristais formados a partir do mesmo material. O pico do bóson é, portanto, determinado e intrínseco aos processos de vitrificação.
Uma pesquisa sobre vitrificação
La pesquisa, publicado na revista Nature Communications, foi conduzido por uma equipe de cientistas do Reino Unido, Eslovênia e Japão analisando os modos de surgimento do pico do bóson em amostras de tetrabutil ortossilicato (TBOS), um líquido viscoso usado na produção de alguns tipos de vidro.
A vitrificação é um processo físico crucial para múltiplas aplicações. Consiste na transformação de um líquido em um sólido transparente, semelhante ao vidro, por meio de um processo que envolve uma fase de aquecimento do líquido, seguida de um resfriamento brusco para evitar a formação de cristais e manter uma estrutura desordenada.
A vitrificação, como previsto, é usada em vários campos, incluindoindústria de vidro, cerâmica, produção de materiais compósitos e conservação de amostras biológicas.
A escolha do vidro
Os investigadores optaram por estudar o processo de vitrificação do TBOS, devido à sua estrutura molecular simétrica, o que torna mais fácil localizar o pico do bóson. Usando uma variedade de técnicas de observação, incluindo espectroscopia Raman, a equipe foi capaz de observar o processo molecular de vitrificação: TBOS esfria para formar vidro, mas não completa o processo de cristalização. Paralelamente às técnicas experimentais, os pesquisadores realizaram simulações computacionais, prevendo corretamente o comportamento do TBOS na fase de resfriamento e estabelecendo uma correlação perfeita entre modelos e experimentos.
Estes modelos, apesar da sua simplicidade, garantem-nos um acesso privilegiado aos processos de vitrificação e poderão ajudar-nos no futuro a alcançar vidro mais forte e mais seguro.
fonte: glassonline.com
