Crédito:Metropoles
Em um experimento pioneiro, cientistas aqueceram ouro a temperaturas muito além do limite termodinâmico previamente assumido para sólidos. Eles usaram pulsos de laser ultrarrápidos e intensos para aquecer uma fina folha de ouro sem derretê-la.
Descoberta desafia teoria antiga sobre limites térmicos de sólidos
Publicada na Nature em 23 de julho, a descoberta desafia a teoria da “catástrofe da entropia“, que sustentava que sólidos não conseguem sobreviver a temperaturas três vezes maiores que seu ponto de fusão.
No entanto, a nova pesquisa revelou que o ouro permaneceu sólido a mais de 14 vezes seu ponto de fusão de 1337 Kelvin (1063 °C).
A chave está na rapidez com que o material foi aquecido. A equipe de Thomas White, da Universidade de Nevada, usou pulsos de laser de femtossegundos para aquecer o ouro rapidamente sem derretê-lo.
Aquecimento ultrarrápido bloqueia a estrutura atômica, impedindo a fusão
O aquecimento extremamente rápido impediu que os átomos de ouro se transformassem em líquido. O rápido fornecimento de energia travou a estrutura atômica no lugar, não deixando tempo para o calor desencadear a fusão.Cientistas utilizaram a Fonte de Luz Coerente Linac (LCLS) no SLAC para medir com precisão as temperaturas extremas. Eles direcionaram raios X ultrabrilhantes através do ouro superaquecido, rastreando as vibrações atômicas para calcular a temperatura interna do material.
Reações Rápidas Contornam os Limites Termodinâmicos Convencionais
Por mais surpreendentes que sejam, as descobertas não violam as leis da termodinâmica — elas mostram que algumas reações ocorrem muito rapidamente para que essas leis se apliquem normalmente.
De acordo com os pesquisadores, o estudo não apenas redefine os limites de temperatura nos quais os materiais podem permanecer sólidos, como também introduz uma nova abordagem para medir o calor em condições extremas.
Compreender o comportamento dos materiais sob condições extremas é fundamental para avanços em energia de fusão, modelagem planetária e estudo da matéria densa e quente. 
