O ouro puro sempre chamou atenção por conseguir manter o brilho mesmo após muitos anos, diferente de metais que enferrujam, escurecem ou ficam manchados com o tempo. Agora, pesquisadores da Universidade Tulane, nos Estados Unidos, conseguiram explicar o que acontece na superfície do metal para que ele resista tanto à ação do oxigênio.
O estudo, publicado nesta quinta-feira (21) na revista científica Physical Review Letters, mostrou que os átomos do ouro se reorganizam rapidamente e formam uma camada compacta que dificulta reações químicas responsáveis pela oxidação.
A pesquisa foi realizada pelos químicos computacionais Santu Biswas e Matthew Montemore e, segundo eles, o segredo não está apenas na composição do ouro, mas também na forma como os átomos da superfície mudam de posição quando uma nova parte do metal fica exposta.
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Como o ouro evita ferrugem e manchas
A oxidação acontece quando o oxigênio entra em contato com a superfície de um metal. No ferro, isso causa ferrugem. Em outros materiais metálicos, provoca manchas e escurecimento.
No caso do ouro, os pesquisadores descobriram que os átomos da superfície mudam de posição em poucos segundos e se organizam em uma estrutura bem compacta, parecida com um desenho em zigue-zague. Os cientistas chamam esse formato de “espinha de peixe”.
Essa reorganização funciona como uma espécie de proteção natural. Ela dificulta que o oxigênio consiga reagir com o metal.
Os pesquisadores analisaram diferentes tipos de superfícies do ouro usando simulações em computador. Nas áreas mais compactas, o oxigênio tinha dificuldade para reagir com o metal. Já nas superfícies mais abertas, a reação acontecia com muito mais facilidade, acelerando a oxidação.
Segundo o estudo, a diferença foi enorme. O contato do oxigênio com as superfícies menos protegidas aconteceu bilhões ou até trilhões de vezes mais facilmente.
Os cientistas explicaram que, quando uma nova superfície do ouro aparece, como após um corte ou arranhão, os átomos se reorganizam sozinhos para deixar o metal mais estável. Com isso, os espaços entre os átomos ficam menores, dificultando a entrada do oxigênio.
Descoberta pode ajudar a indústria
Além de explicar por que joias e objetos de ouro conseguem manter o brilho por muito tempo, a pesquisa também pode ajudar no desenvolvimento de novos materiais usados na indústria química.
O ouro já é utilizado em alguns processos industriais para acelerar reações químicas como catalisador.
Os pesquisadores acreditam que, se conseguirem impedir essa reorganização natural dos átomos da superfície, o ouro poderá reagir com o oxigênio de maneira mais eficiente em certas aplicações industriais.
A pesquisa também ajuda a explicar por que partículas extremamente pequenas de ouro podem se comportar de forma diferente de peças maiores do metal. Segundo os cientistas, partículas muito pequenas talvez não consigam formar totalmente essa camada protetora observada em superfícies maiores.
