Cientistas confirmam a existência de um novo tipo de ligação química

     A Química possui muitas leis e uma delas diz que a velocidade de uma reação aumenta com a temperatura. Em 1989, químicos ficaram desconcertados ao observarem que uma reação entre bromo e muônio – um átomo exótico composto de antimúon e elétron – diminuiu de velocidade quando eles aumentaram a temperatura.
     Donald Fleming, químico da University of British Columbia envolvido com o experimento, pensou que, talvez, bromo e muônio tivessem formado uma estrutura intermediária unida por uma ligação vibracional – uma ligação que outros químicos tinham colocado como uma possibilidade teórica pouco tempo antes. Nesse cenário, o átomo de muônio, que é leve, mover-se-ia velozmente entre dois átomos pesados de bromo, “como uma bola de ping-pong quicando entre duas bolas de boliche”, diz Fleming. O átomo oscilante uniria rapidamente os dois átomos de bromo e reduziria a energia e, portanto, reduziria a velocidade da reação.

(Figura retirada de http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201408211/pdf)

     Na época do experimento, o equipamento necessário não estava disponível para analisar a reação de milissegundos mais detalhadamente para determinar se tal ligação vibracional existia. Nos últimos 25 anos, no entanto, a capacidade dos químicos de rastrearem mudanças sutis nos níveis de energia das reações aumentou significativamente, assim, Fleming e seus colegas refizeram sua reação novamente, três anos atrás, no acelerador nuclear do Rutherford Appleton Laboratory, na Inglaterra. Baseados em cálculos dos dois experimentos e no trabalho de colaboradores da Free University of Berlin, na Alemanha, e da Saitama University, no Japão, eles concluíram que o muônio e o bromo formaram, de fato, um novo tipo de ligação temporária. Sua natureza vibracional diminuiu a energia total da estrutura intermediária bromo-muônio, explicando assim porque a reação ficou mais lenta embora a temperatura estivesse aumentando.
     A equipe reportou seus resultados em dezembro na Angewandte Chemie International Edition, uma publicação da German Chemical Society. O trabalho confirma que as ligações vibracionais devem ser adicionadas à lista de ligações químicas conhecidas. E, apesar da reação bromo-muônio ser um sistema “ideal” para verificar a ligação vibracional, Fleming prediz que o fenômeno também ocorre em outras reações entre átomos leves e pesados.

(Fontes: http://www.scientificamerican.com/article/chemists-confirm-the-existence-of-new-type-of-bond/, http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201408211/pdf)

Humor

Novo material pode absorver e armazenar grandes quantidades de oxigênio

     Nós vivemos bem com 21% de oxigênio no ar que nos rodeia. Mas, às vezes, precisamos de oxigênio (O₂) em maiores concentrações. Por exemplo, certos pacientes com problemas pulmonares têm que carregar consigo pesados reservatórios de O₂. Dificuldades como essa podem estar perto de serem amenizadas.
     Recentemente, pesquisadores de uma universidade dinamarquesa (University of Southern Denmark) sintetizaram um novo material que é capaz de absorver uma grande quantidade de oxigênio e armazená-lo. Além disso, esse oxigênio pode ser liberado sob diferentes condições e de modo controlado.
     "Um importante aspecto desse novo material é que ele não reage irreversivelmente com o oxigênio. E o material é, ao mesmo tempo, um sensor e um reservatório de oxigênio. Podemos usá-lo para armazenar e transportar o oxigênio, como uma hemoglobina sólida artificial", afirma Christine McKenzie, coordenadora da pesquisa.
     "É também interessante que o material possa absorver e liberar oxigênio muitas vezes sem perder essa habilidade. É como mergulhar uma esponja na água, espremê-la para retirar a água e repetir esse processo várias vezes", explica McKenzie. Uma vez que o oxigênio foi absorvido, pode-se mantê-lo armazenado até que se queira liberá-lo. O oxigênio pode ser liberado através de um leve aquecimento do material ou colocando o material em baixas pressões de O₂.

Prêmio Nobel de Física de 2014

     Os japoneses Isamu Akasaki, Hiroshi Amano e Shuji Nakamura foram premiados por inventar uma nova fonte de luz, eficiente energeticamente e ecologicamente correta - o diodo emissor de luz azul (LED azul). Usando LEDs azuis, a luz branca pode ser criada de uma nova maneira.
     Os LEDs (do inglês, light-emitting diodes) vermelhos e verdes têm sido utilizados há quase meio século, mas a luz azul era necessária para realmente revolucionar a tecnologia da iluminação. Somente a tríade vermelho, verde e azul pode produzir a luz branca, tão usada por nós. Apesar dos altos interesses e do grande esforço feito pela comunidade científica e pela indústria, a luz azul permaneceu um desafio por três décadas.
     Um diodo emissor de luz (LED) consiste de um número de materiais semicondutores dispostos em camadas. No LED, a eletricidade é diretamente convertida em partículas de luz, os fótons, levando a maior eficiência quando comparado com outras fontes de luz, nas quais a maior parte da eletricidade é convertida em calor e só uma pequena quantidade é convertida em luz. Em lâmpadas incandescentes, assim como em lâmpadas halógenas, a corrente elétrica é usada para aquecer o filamento, fazendo-o brilhar. Em lâmpadas fluorescentes, uma descarga de gás é produzida, resultando em calor e luz.
     Desse modo, os LEDs requerem menos energia para emitir luz, comparado com fontes mais antigas. Além disso, eles são constantemente aprimorados, ficando mais eficientes, com maiores fluxos luminosos (medidos em lúmen) por unidade de potência elétrica fornecida (medida em watt). O recorde mais recente é de pouco mais de 300 lúmen/watt, enquanto lâmpadas fluorescente apresentam cerca de 70 lúmen/watt e as lâmpadas incandescentes somente 16 lúmen/watt. Visto que um quarto do consumo mundial de eletricidade é utilizado para iluminação, os LEDs altamente eficientes contribuem para poupar os recursos da Terra. E tem mais: os LEDs duram mais que os outros tipos de lâmpadas.  As incandescentes tendem a durar 1000 horas acesas; lâmpadas fluorescentes usualmente duram cerca de 10.000 horas. Já os LEDs podem durar 100.000 horas.