Cientistas descobrem novo tipo de ligação atômica em molécula “borboleta”

Físicos observaram pela primeira vez uma estranha molécula que foi chamada de ‘Butterfly Rydberg’ (Borboleta Rydberg).

 Essa molécula é composta por um par de átomos altamente sensíveis. O modelo teria sido proposto pela primeira vez em 2002. Logo, a descoberta não só confirma uma teoria de 14 anos, mas também a existência de um tipo totalmente novo de ligação atômica, de acordo com informações da Science Alert.

As moléculas de Rydberg se formam quando um elétron é empurrado para fora do núcleo de um átomo, tornando-o eletronicamente supersensível. Enquanto que por conta própria são comuns, em 2002, pesquisadores da Universidade de Purdue, nos EUA, previram que uma molécula de Rydberg poderia atrair e se ligar a outro átomo – algo que até então era considerado impossível de acordo com nossa compreensão científica.

A molécula hipotética foi chamada de borboleta de Rydberg por que possui uma distribuição de elétrons em órbita com formato semelhante ao de uma borboleta. Agora, 14 anos depois, a mesma equipe conseguiu observar a molécula em laboratório, descobrindo um novo tipo de ligação atômica no processo. Segundo Chris Greene, principal pesquisador do estudo, o novo mecanismo de ligação, no qual um elétron pode capturar e agarrar um átomo, é realmente novo, de um ponto de vista da química. “É uma maneira totalmente nova de um átomo se ligar a outro”, disse.

As moléculas de Rydberg são consideradas únicas porque podem ter elétrons entre 100 e 1000 vezes mais distantes do núcleo do que as convencionais. A equipe pôde criá-las para a experiência ao refrigerar o gás de Rubídio a uma temperatura de 100 nano-Kelvin e depois, estimularam o átomo para o estado de Rydberg usando lasers.

As moléculas então foram mantidas sob observação, para que a equipe pudesse ver se elas de fato conseguiriam atrair outros átomos. Eles procuravam por alterações na frequência de luz que as moléculas poderiam absorver, o que seria considerado um sinal de que uma ligação tinha ocorrido. Segundo Greene, os elétrons distantes são como cães pastores. “Toda vez que passam uivando por um átomo, adicionam um pouco mais de atração, empurrando-o em direção a um ponto até que capte e ligue dois átomos”, explicou. “Esta é uma demonstração muito clara de que essa classe de moléculas existe”.

Consideradas especiais, as borboletas de Rydberg são substancialmente maiores do que as moléculas normais, devido aos seus elétrons que orbitam à distância. Logo, ao confirmar sua existência, os pesquisadores poderiam usá-las para em aplicações de eletrônica e maquinas de escala molecular, uma vez que exigem menos energia para se mover.

 As descobertas da equipe foram publicadas na revista Nature Communications.

[ Science Alert ]  [ Foto: Divulgação / Universidade du Pardue ]