🧊 Sob uma condição extrema, o gelo poderia se tornar... metálico

O gelo submetido a uma pressão inimaginável poderia acabar conduzindo eletricidade como um metal.

O gelo do nosso cotidiano possui uma organização bem conhecida: moléculas de água se agrupam em uma rede sólida. Mas, quando a pressão aumenta enormemente, os átomos podem mudar de disposição. Os pesquisadores já conhecem muitas formas de gelo, muito diferentes daquela presente em nossos congeladores.

Imagem ilustrativa Pixabay

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Uma equipe explorou por meio de cálculos o que poderia acontecer sob pressões ainda mais elevadas. Os pesquisadores utilizaram simulações que descrevem o comportamento dos átomos e dos elétrons para buscar estruturas capazes de permanecer estáveis.

Os cálculos preveem primeiro uma nova organização a partir de aproximadamente 300 GPa, ou quase 3 milhões de vezes a pressão atmosférica. Uma segunda estrutura se tornaria estável em torno de 2.120 GPa. Nesta última, os átomos de oxigênio formam um arranjo cúbico particularmente compacto.

A transformação mais surpreendente ocorreria acima de aproximadamente 2.600 GPa. Nessa pressão, os cálculos indicam que desaparece a diferença energética que normalmente impede os elétrons de circular livremente. O gelo então adotaria um comportamento metálico e poderia conduzir eletricidade.

Tudo acontece no lado dos átomos de oxigênio. Sob uma compressão tão intensa, eles ficam extremamente próximos. Seus elétrons podem então interagir, e é essa proximidade que faria desaparecer o caráter quase isolante do gelo que conhecemos.

Essas pressões excedem em muito aquelas acessíveis em ambientes comuns. Ainda assim, elas podem ser relevantes para compreender a matéria profundamente enterrada em alguns planetas gigantes.

A fase prevista ainda precisa ser confirmada experimentalmente. Produzir e observar diretamente esse gelo a mais de 2.600 GPa, no entanto, exigiria condições experimentais particularmente difíceis de alcançar.