Por: Márcio Martins

Escudo-do-Capitão-AméricaPeraí, você tá vendo a imagem acima e pensou que entrou no blog errado?

Isso aqui não é um blog de Química, Ciências e o escambau? O que que tem a ver um personagem de ficção com a temática desse blog?

Ora, muita coisa. Eu quero falar sobre o novo tipo de ligação química recentemente confirmada (e não descoberta, porque ela já foi prevista há uns 30 anos atrás).

E esse novo tipo de ligação química tem uma grande relação com a explicação dada para as propriedades fantásticas do escudo do Capitão América.

Quer saber mais? Então, clique no link e continue lendo essa postagem:

Como fã de quadrinhos, card games, nerdices e afins que sou, resolvi ligar as duas coisas (tá, não sou tão fã do bandeiroso, mas curto muito as HQ da MARVEL).

(Fãs da DC, por favor não me matem, ainda sou muito jovem para isso.)

Antes de falar sobre ciência, vamos falar sobre a ciência por trás da história do escudo do Capitão América porque isso facilitará muito a nossa vida na hora de explicar a recente descoberta da ligação química vibrônica.

O escudo do personagem é virtualmente indestrutível, aguenta até mesmo golpes do Hulk e do Mjolnir (aquele martelo fodástico do Thor), e olha que o Hulk é forte pra caramba.

Absorve quase completamente energia cinética causada por impactos e quedas, tiros de vários calibres, ricocheteia maravilhosamente bem e ainda pode cortar metais quando a borda fina do escudo é utilizada (mas o Capitão não usa muito essa habilidade, afinal ele é um bom menino do Tio Sam).

Sem contar que a liga metálica do escudo absorve completamente todos os tipos de vibração. (Eis a deixa para a nossa nova ligação química aí.)

E ele possui todas essas maravilhosas propriedades porque foi confeccionado com uma liga metálica (desenvolvida acidentalmente pelo metalurgista Myron MacLain nas indústrias Stark) contendo o misterioso e raríssimo metal VIBRANIUM, cuja origem é alienígena e só pode ser encontrado no fictício país de Wakanda.

Dr._Myron_MacLainMyron MacLain, pai do escudo do Cap América e do Adamantium (isso você não vê na Globo)

Esse mineral é responsável pela capacidade incrível de absorver energia vibracional e cinética que o escudo possui.

Agora, vamos encerrar a parte ficcional do post e partir para a ciência de verdade.

(Afinal, como dizem os amigos do SciCast, a ciência tem que ser divertida).

Recentemente, a comunidade científica foi pega de surpresa com a notícia de que uma ligação química completamente nova (mas prevista teoricamente por volta de 30 anos atrás) foi finalmente observada em laboratório.

Nessa ligação “vibracional”um átomo fica se movendo rapidamente na linha que liga dois outros átomos, como se fosse uma bola de ping-pong rebatida o tempo todo entre dois jogadores.

É um fato notório (entre os físicos e químicos) que as reações químicas costumam ter suas velocidades aumentadas quando a temperatura do meio reacional é igualmente aumentada.

Isso porque a temperatura está ligada à energia cinética e à energia vibracional da matéria.

Em palavras simples, quanto maior a temperatura aplicada a um sistema, mais rapidamente as moléculas viajarão por ele e maiores e mais rápidas vibrações as ligações químicas vão realizar.

No entanto, nesse novo tipo de ligação química, acontece exatamente o contrário. Quando mais se aumenta a temperatura sobre o sistema, mais lenta a reação química fica.

Ela foi observada em um sistema no qual dois átomos de Bromo e uma espécie similar ao Hidrogênio (o muônio) estavam envolvidos.

O muônio se posiciona entre os dois átomos de Bromo e fica ricocheteando entre eles (lembram das propriedades do vibranium?).

vibrational-bond_1024Imagem de autoria e propriedade do Dr Fleming et al, 2014

Daí que quando os cientistas aumentam a temperatura do meio reacional para acelerar a reação, esse mesmo muônium aumenta a frequência de vibração entre os dois átomos de Bromo, absorvendo a energia adicional introduzida no sistema e impedindo que a ligação Bromo-muônio-Bromo se rompa.

Hoje em dia, de posse da tecnologia de espectroscopia ultrarrápida (eita, que nome esquisito) é possível observar a intimidade (opa) das reações químicas.

Ou seja, é possível observar fenômenos que acontecem na escala de tempo do femtossegundo (é com “m” mesmo e significa algo como 0,000000000000001 segundo ou 10 elevado ao negativo da décima quinta potência). Dentre esses fenômenos, pode-se acompanhar em “tempo real” a formação ou quebra das ligações químicas e o surgimento dos chamados estados de transição (que nada mais são que estruturas moleculares intermediárias entre os reagentes e produtos).

O Dr Donald Fleming, da British Columbia University, em conjunto com pesquisadores do Rutherford Appleton Laboratory (Inglaterra) e com cálculos teóricos realizados por pesquisadores da Free University of Berlin e da Saitama University do Japão, confirmaram que a tal ligação vibracional não só existia como era responsável por diminuir a energia total da estrutura intermediária bromo-muônio-bromo e mantê-la estável. Com isso também se explica porque a reação que envolve essas espécies diminui de velocidade quando a temperatura cresce.

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O estudo foi publicado em dezembro na Angewandte Chemie International Edition.

O Dr Fleming insere a ligação vibracional na nossa lista de ligações químicas conhecidas (iônica, metálica, covalente, supramolecular, …) e prevê que ela pode ocorrer não apenas em sistemas ideais como o descrito no trabalho dele, mas também em reações entre átomos pesados e leves.

E, como esse post é apenas metade sério, fica a pergunta:

Quando é que eu vou poder encomendar o meu escudo do Capitão América?

P.S.: Para quem quer saber que raio de espécie é essa chamada muônio, leia a explicação curta a seguir.

O muônio é uma partícula exótica, de curta duração (2,2 µs), composto por um anti-múon ( μ+) e um elétron (e-). O anti-múon tem carga elétrica +1 e spin 1/2 e (nisso se assemelhando ao elétron, diferindo dele pela massa muito mais elevada).  O muônio é análogo ao átomo de hidrogênio (composto por um próton – p+ – e um elétron – e-). Ele é conhecido por reagir com halogênios (Cloro, Bromo e Sódio).

FONTE

EDIÇÃO EM 23/04/2015

P.S.: O canal Nerdologia acabou de publicar um episódio falando sobre o escudo do Capitão América e eu resolvi anexar o episódio no post. Então, sem mais delongas, ei-lo.

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