Das profundezas de uma mina siberiana, pesquisadores catalogaram uma série de materiais diferente de tudo o que já foi encontrado no mundo. O que eles lembram é um material cultivado em laboratório que cientistas não acreditam existir na natureza – até agora.
Nas últimas décadas, químicos começaram a criar diversos novos materiais em laboratórios chamados estruturas metal-orgânicos, ou MOFs. Esses materiais são “esponjas moleculares” capazes de absorver gases como hidrogênio e dióxido de carbono – e até armazená-los para uso futuro, como faz uma célula. Um novo artigo publicado na Science Advances revela que não apenas esses materiais são encontrados na natureza, como há pelo menos 70 anos eles estão em nossas mãos. Só não tínhamos percebido isso.
As amostras dos dois minerais, zhemchuzhnikovita e stepanovite, que foram originalmente catalogados por geólogos começando nos anos 1940 após serem tirados de minas na Sibéria. Com as limitações técnicas da época, no entanto, suas propriedades incomuns passaram despercebidas. Então, em 2010, o professor de química e autor do artigo Tomislav Friščić, da Universidade McGill, encontrou descrições das amostras em um artigo antigo em uma revista de mineralogia. Ele notou então algumas semelhanças estruturais entre os minerais e os MOFs gerados em laboratório.
Com as amostras originais na Rússia indisponíveis, o estudante e autor do estudo Igor Huskic, também da Universidade McGill, decidiu criar versões sintéticas das amostras usando os detalhes encontrados na antiga revista científica. Ele conseguiu, e as versões sintéticas dos minerais, de fato, imitavam os materiais MOF. Mas foi só quando os coautores russos encontraram amostras de verdade de décadas atrás que a equipe conseguiu confirmar a descoberta.
Esquerda: amostra de cristal Zhemchuzhnikovita (via Igor Huskić, Friščić Research Group, Universidade McGill). Direita: Estrutura química do mineral (via Luzia Germann, Dinnebier Research Group, MPI Stuttgart and Igor Huskić, Friščić Research Group, Universidade McGill).
“É o oposto de como normalmente é feito. Normalmente o que acontece é um tipo de material ser descoberto na natureza, depois analisado, disse Friščić ao Gizmodo, “e então descobrimos suas propriedades interessantes, que então são imitadas em laboratório.”
As versões de laboratório dos MOFs geraram bastante empolgação entre cientistas devido às suas possíveis aplicações. Entre os usos potenciais está aproveitá-los para sequestrar carbono do dióxido de carbono que liberamos na atmosfera, ou até usá-los para criar células de combustível incrivelmente eficientes. Mas essas aplicações ainda precisam de tempo para se tornarem realidade, levantando a questão do que poderia ter acontecido se tivéssemos percebido isso antes.
“Uma conclusão que posso fazer é de que, se fosse possível realizarmos análise estrutural desse jeito nos anos 40, então toda a área dos MOFs estaria uns 50 anos acelerada,” disse Friščić.
As condições em que essas amostras foram encontradas era incomum. A mina na Sibéria tinha 250 metros de profundidade e estava abaixo e uma camada de degelo do permafrost. Então apenas uma pequena quantidade de amostras foi coletada. Ainda assim, Friščić está otimista de que podem existir outras fontes disso por aí – mais fáceis de chegar e mais abundantes – com propriedades semelhantes aos MOFs.
O próximo passo é descobrir se esses minerais parecidos podem mesmo ser encontrados, e continuar trabalhando com o que for possível usando essas amostras e seus equivalentes criados em laboratório.
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