Técnica inovadora possibilita a produção de ligas multimetálicas
Pesquisadores do Tokyo Institute of Technology, no Japão, descobriram uma maneira de criar materiais inovadores misturando metais com controle de precisão. Sua abordagem, baseada em um conceito chamado hibridização de átomos, abre um campo de pesquisa ainda inexplorado, capaz de levar ao desenvolvimento de materiais funcionais avançados.
Agrupamentos multimetálicos estão chamando a atenção de pesquisadores, pois possuem propriedades que não podem ser atingidas por materiais de metal único. Até então, não havia relatos de sucesso na produção de aglomerados compostos por mais de quatro elementos metálicos em razão das dificuldades de separá-los corretamente. Uma possibilidade para superar esse entrave era a miniaturização dos tamanhos dos aglomerados em escala de um nanômetro, o que força os diferentes metais a serem misturados em um pequeno espaço.
Imagem: Takamasa Tsukamoto
Íons de cinco metais são misturados em um cluster na escala de um nanômetro para formação de um composto híbrido de átomos
A equipe do Tokyo Institute of Technology, integrada pelos Químicos Takamasa Tsukamoto, Takane Imaoka e Kimihisa Yamamoto, desenvolveu um método de hibridização de átomos que realizou a primeira síntese de aglomerados multimetálicos contendo mais de cinco elementos metálicos. Este método emprega um modelo de dendrímero, que serve como um pequeno “andaime” para permitir o acúmulo controlado de sais metálicos. Após a absorção dos diferentes metais no dendrímero, os aglomerados multimetálicos são obtidos por redução química. Em contraste, um método convencional sem o dendrímero produz o aumento do tamanho dos aglomerados e a separação de diferentes metais. A equipe demonstrou com sucesso a formação de conjuntos de cinco elementos compostos de gálio (Ga), índio (In), ouro (Au), bismuto (Bi) e estanho (Sn), bem como ferro (Fe), paládio (Pd), ródio (Rh), antimônio (Sb) e cobre (Cu), e um aglomerado de seis elementos constituído por Ga, In, Au, Bi, Sn e platina (Pt). Além disso, eles sugerem a possibilidade de fazer clusters compostos de oito metais ou mais.
Este método de hibridação de átomos usando o modelo de dendrímero pode sintetizar clusters multimetálicos com controle preciso de tamanho e composição.
Existem mais de 90 metais na Tabela Periódica. Com infinitas combinações de elementos metálicos, atomicidade e composição, este método abrirá um novo campo na Química em uma escala de um nanômetro. Segundo seus autores, o estudo marca um grande passo à frente na criação de materiais inovadores ainda desconhecidos.
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