Os avanços tecnológicos e o maior domínio dos elementos estão a permitir criar novos materiais e técnicas inovadoras para alcançar determinados resultados. Nesse sentido, cientistas do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique ETH, Suíça, criaram ouro incrivelmente leve de 18 quilates, usando uma matriz de plástico no lugar de elementos de liga metálica.
Seguramente que esta descoberta irá deixar os amantes de relógios de luxo e joias satisfeitos. Um dia, os objetos de desejo deixarão de ser pesados, tornando-se muito leves, mas sem perder o brilho (e valor).
Ouro que “tem plástico” e é 5 vezes mais leve
A Suíça tem a antiga e nobre tradição de produzir fantásticas peças de joalharia para medir o tempo. Os relógios são uma peça que ainda consome muitos elementos em ouro. Como tal, uma pequena quantidade de peso a menos ou a mais pode fazer toda a diferença. Ninguém quer usar um relógio pesado no pulso, mesmo que seja feito de ouro real. Depois de um tempo, torna-se desconfortável e irritante.
Um pós-doutorado do laboratório da ETH, que é liderado por Raffaele Mezzenga, uma engenheira química e especialistas em materiais macios Leonie van ‘t Hag, começaram a criar uma nova forma de ouro. Assim, este metal precioso agora desenvolvido pesa cerca de cinco a dez vezes menos que o metal tradicional de 18 quilates. A mistura convencional é normalmente de três quartos de ouro e um quarto de cobre, com uma densidade de cerca de 15 g/cm3.
Apesar de haver uma “norma” no que toca ao ouro convencional, neste agora criado as características alteraram-se. Assim, para este novo metal precioso leve, a densidade é de apenas 1,7 g/cm3. No entanto, ainda é ouro de 18 quilates.
Então como foi alcançada esta leveza milagrosa deste metal?
Em vez de um elemento de liga metálica, a engenheira e os colegas utilizaram fibras proteicas e um polímero látex para formar uma matriz na qual incorporaram discos finos de nanocristais de ouro. Além disso, este metal precioso leve contém inúmeras pequenas bolsas de ar invisíveis ao olho.
Primeiro, adicionaram os ingredientes à água e criam uma dispersão. Depois de adicionarem sal para transformar a dispersão num gel, substituíram de seguida a água nele contida por álcool. Posteriormente, colocaram o gel de álcool numa câmara de pressão, onde pressões elevadas e uma atmosfera supercrítica de CO2 permitem a miscibilidade do álcool e do gás CO2.
Quando a pressão é libertada, tudo se transforma num aerogel homogéneo em forma de teia de aranha. O calor pode ser aplicado posteriormente no recozimento dos polímeros plásticos, transformando assim o material e compactando-o na forma final desejada, mas preservando a composição de 18 quilates.
Propriedades de uma peça de plástico
Este “novo metal” tem características únicas. Na verdade, este pedaço ao cair sobre uma superfície rígida soa como plástico, mas brilha como ouro metálico. Além disso, este material pode ser polido e trabalhado conforme for desejado.
Este ouro tem as propriedades materiais de um plástico.
Referiu o responsável pelo projeto, Raffaele Mezzenga.
Os investigadores podem até ajustar a dureza do material alterando a composição do metal precioso. Também podem substituir o látex da matriz por outros plásticos, como o polipropileno. Como o polipropileno se liquefaz a determinada temperatura, o “ouro plástico” feito com ele pode imitar o processo de fusão do ouro, mas a temperaturas muito mais baixas.
Além disso, a forma da nanopartícula de ouro pode alterar a cor do material: as “nanoquetas” produzem um brilho típico do ouro, enquanto as nanopartículas esféricas de ouro conferem ao material uma tonalidade violeta.
Como regra geral, a nossa abordagem permite-nos criar quase qualquer tipo de ouro que escolhemos, de acordo com as propriedades desejadas.
Frisou Mezzenga.
Ouro para relojoaria e eletrónica
Além do mercado da relojoaria, das joias mais diversas, há um outro mercado muito importante. A eletrónica é hoje o santo graal da evolução da humanidade e o ouro faz parte de forma íntima dessa evolução. Dessa forma, Mezzenga salienta que, embora o ouro plástico seja particularmente procurado na produção de relógios e joias, também é adequado para catálise química, aplicações eletrónicas ou proteção contra radiações.
Os cientistas solicitaram patentes tanto para o processo como para o material.
Apesar deste material só agora ser apresentado, pelo menos desta forma, os investigadores da equipa de Mezzenga já tinham feito no passado recente um anúncio curioso. Na altura mostraram ter produzido o metal precioso mais leve do mundo – ouro que pesava tão pouco que podia flutuar sobre a espuma do cappuccino.
O estudo dos investigadores sobre este processo acaba de ser publicado na revista Advanced Functional Materials.