Uma colaboração internacional revela como a luz e os elétrons moldam a estrutura e as propriedades desses materiais, abrindo caminho para novas tecnologias
Em um estudo inédito publicado na revista Nano Letters, cientistas brasileiros e espanhóis desvendaram os mecanismos pelos quais a irradiação por laser e por elétrons transforma a estrutura e as propriedades dos haletos de prata (AgX), como cloreto, brometo e iodeto de prata. Essa pesquisa abre portas para o desenvolvimento de novos materiais semicondutores e nanotecnologias com aplicações promissoras em diversos campos.
O estudo, liderado pelo pós-doutorando Luís Antônio Cabral e pelo professor Edison Zacarias da Silva, ambos do Instituto de Física Gleb Wataghin da Universidade Estadual de Campinas (IFGW-Unicamp), em colaboração com pesquisadores da Universitat Jaume I (Espanha), utilizou simulações computacionais avançadas para analisar o comportamento dos haletos de prata sob diferentes condições de irradiação.
“Investigamos diferentes haletos de prata [AgX] – cloreto de prata [AgCl], brometo de prata [AgBr] e iodeto de prata [AgI] –, utilizando um modelo de duas temperaturas para modelar o efeito da irradiação por um feixe laser e a dinâmica molecular ab initio com a adição de elétrons para simular o efeito da irradiação por um feixe de elétrons. As simulações de dinâmica molecular ab initio forneceram uma visualização clara de como a temperatura e o número de elétrons afetam a estrutura cristalina e as propriedades eletrônicas dos materiais”, conta Cabral
As simulações revelaram que a irradiação por laser e por elétrons promove uma série de mudanças na estrutura cristalina dos haletos de prata, desencadeando uma agitação dos átomos de prata e dos halogênios (cloro, brometo ou iodo). Essa agitação resulta na difusão dos íons onde os átomos se movimentam livremente dentro da estrutura cristalina, alterando as propriedades do material. Resulta na perda de forma onde a ordem cristalina se desfaz gradualmente, dando lugar a uma estrutura mais desordenada, semelhante ao vidro, e gera a formação de nanoaglomerados onde pequenos grupos de átomos se juntam criando novas estruturas nanométricas com propriedades únicas.
Novas fronteiras para a tecnologia
Esses resultados abrem um leque de possibilidades para o desenvolvimento de novos materiais com propriedades moldáveis e controláveis. As aplicações potenciais incluem semicondutores mais eficientes, ou seja, materiais com maior eficiência energética para dispositivos eletrônicos mais avançados e nanotecnologias inovadoras com propriedades únicas para diversas áreas, como medicina, catálise e óptica.
O estudo demonstra o potencial da irradiação para modificar materiais em escalas nanométricas e atômicas, abrindo caminho para novas descobertas e inovações tecnológicas. A pesquisa fundamental, como a realizada neste estudo, é essencial para o avanço da ciência e da tecnologia, impulsionando o desenvolvimento de novos materiais e dispositivos com aplicações que podem transformar o mundo ao nosso redor