Quasicristais: o que são e para que servem?

Você já ouviu falar dos quasicristais?

Eles foram descobertos na década de 80 pelo físico Daniel Shechtman, Nobel de química de 2011.
Mas só agora sua produção em larga escala está progredindo.

Antes de saber o que é um quase cristal, precisamos falar sobre o que é um “mineral”.

Minerais são substâncias sólidas, formadas por um conjunto básico de átomos organizados em uma estrutura cristalina, e que se repete no espaço tridimensional, de forma periódica.
A porção que se repete é chamada de “célula unitária”.

Já os quasicristais, são também sólidos e cristalinos, mas suas estruturas não possuem uma célula unitária que se repete no espaço, sempre na mesma orientação.
Apesar disso, a repetição segue um padrão matemático.
O comportamento da organização cristalina dos quasicristais foi demonstrado pelo padrão de Penrose, que é utilizado em ladrilhos e outras peças de arquitetura.

Os quasicristais possuem muitas propriedades atraentes para a indústria.
Por exemplo, podem ser ultra-rígidos, aumentando a resistência mecânica de materiais.
Ou também podem formar superfícies muitíssimo escorregadias, podendo ser aplicados em materiais antiaderentes, por exemplo.
Também compõem isolantes elétricos mais eficientes.

Mas, porque só agora se pensa em utilizá-lo em escala industrial?

Grandes pesquisadores da época duvidaram da veracidade da descoberta a década de 80, e uma onda de descrédito fez com que este tipo de arranjo cristalino caísse quase que no esquecimento.

Décadas mais tarde, o descobridor Shechtman e sua descoberta foram reconhecidos.
Depois disso, as tentativas de produção de quasicristais resultavam em estruturas defeituosas frequentes.

Apenas em 2021, cientistas conseguiram um modo de criar quasicristais sem estes defeitos.

Apesar de todos os percalços, os quasicristais já são usados em algumas situações.
Por exemplo, quasicristais rígidos compõem finas feitas para cirurgias oftalmológicas.

No Brasil, há pesquisas sobre a aplicação dos quasicristais em equipamentos para a conversão de energia solar em energia elétrica na Universidade Federal da Paraíba (UFPB).

Nos últimos anos, quasicristais naturais foram encontrados em meteoritos, e em rochas formadas pelo derretimento de areia quando atingidas por um raio.
Ou seja, sua ocorrência é ligada a eventos de condições extremas.