Jaºlio Verne não podia nem sonhar com isso: uma equipe de pesquisa da Universidade de Bayreuth, juntamente com parceiros internacionais, ultrapassou os limites da pesquisa de alta pressão e alta temperatura emDimensões ca³smicas. Pela primeira vez, eles conseguiram gerar e analisar simultaneamente materiais sob pressaµes de compressão de mais de um terapascal (1.000 gigapascals). Tais pressaµes extremamente altas prevalecem, por exemplo, no centro do planeta Urano; eles são mais de três vezes maiores do que a pressão no centro da Terra. Na Nature , os pesquisadores apresentam o manãtodo que desenvolveram para a sa­ntese e análise estrutural de novos materiais.

Modelos teóricos preveem estruturas e propriedades muito incomuns de materiais sob condições extremas de pressão e temperatura. Mas atéagora, essas previsaµes não puderam ser verificadas em experimentos em pressaµes de compressão de mais de 200 gigapascals. Por um lado, são necessa¡rios requisitos técnicos complexos para expor amostras de materiais a pressaµes tão extremas e, por outro, faltavam manãtodos sofisticados para análises estruturais simulta¢neas. Os experimentos publicados na Nature , portanto, abremDimensões completamente novas para a cristalografia de alta pressão: materiais podem agora ser criados e estudados em laboratório que existem osse existirem osapenas sob pressaµes extremamente altas na vastida£o do universo.

"O manãtodo que desenvolvemos nos permite pela primeira vez sintetizar novas estruturas materiais na faixa terapascal e analisa¡-las in situ - isto anã: enquanto o experimento ainda estãoem andamento. e estruturas de cristais e pode aprofundar significativamente nossa compreensão da matéria em geral. Insights valiosos podem ser obtidos para a exploração de planetas terrestres e a sa­ntese de materiais funcionais usados ​​em tecnologias inovadoras ", explica o Prof. Dr. Leonid Dubrovinsky do Geoinstituto da Baviera ( BGI) na Universidade de Bayreuth, o primeiro autor da publicação.

Em seu novo estudo, os pesquisadores mostram como eles geraram e visualizaram novos compostos de raªnio in situ usando o manãtodo agora descoberto. Os compostos em questãosão um novo nitreto de raªnio (Re₇N₃) e uma liga de raªnio-nitrogaªnio. Esses materiais foram sintetizados sob pressaµes extremas em uma bigorna de diamante de dois esta¡gios aquecida por feixes de laser. A difração de raios X de cristal aºnico sa­ncrotron permitiu a caracterização química e estrutural completa.

"Ha¡ dois anos e meio, ficamos muito surpresos em Bayreuth quando conseguimos produzir um condutor meta¡lico superduro a  base de raªnio e nitrogaªnio capaz de suportar atépressaµes extremamente altas. Se aplicarmos cristalografia de alta pressão na faixa terapascal na No futuro, podemos fazer mais descobertas surpreendentes nessa direção. As portas estãoagora abertas para a pesquisa de materiais criativos que gera e visualiza estruturas inesperadas sob pressaµes extremas", diz a principal autora do estudo, Profa. Dra. Natalia Dubrovinskaia, do Laborata³rio de Cristalografia na Universidade de Bayreuth.