Dez cristais com ‘poderes mágicos’

Elas talvez não curem nem ajudem a criar feitiços, mas estas pedras são capazes de efeitos impressionantes.

Fluorita

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Esqueça rubis, granadas e safiras. A fluorita é provavelmente o mineral mais colorido do mundo por causa da enorme variedade de cores brilhantes e até iridescentes que exibe.

E o mais incrível é que o cristal puro de fluorita é transparente.

A cor de um cristal é determinada pela maneira como a luz interage com as moléculas presentes nele e como essas são organizadas. Qualquer impureza que consegue penetrar na gelósia da fluorita pode alterar sua aparência. Íons de manganês, por exemplo, a tornam cor de laranja.

Defeitos estruturais também têm o mesmo efeito.

A cor roxa-escura que é típica da fluorita é resultado de um pequeno número de íons de fluoreto sendo permanentemente forçados para fora de suas posições pela irradiação ou o calor. Quando eles se movem, um elétron é deixado para trás em cada buraco. Ao incidir no cristal, a luz é absorvida e reemitida por esses elétrons, produzindo a cor que enxergamos.

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Selenita

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Enterrada sob as montanhas da Sierra de Naica, no Estado de Chihuahua, no norte do México, a Cueva de los Cristales ("Caverna dos Cristais", em tradução literal) abriga os maiores cristais do planeta.

Gigantescas vigas brancas de selenita ─ algumas medindo mais de 11 metros de comprimento e 1 metro de largura ─ se cruzam na câmara subterrânea.

"Não existe outro lugar na Terra onde o reino mineral se revele com tanta beleza", afirma o geólogo Juan Manuel García-Ruiz, da Universidade de Granada, na Espanha, especialista em cristais.

O lugar foi descoberto em 2000 por dois irmãos que escavavam túneis na mina de Naica, em busca de novas jazidas de zinco, prata e chumbo.

A cavidade, que mede cerca de 10 metros por 30 metros, estava inundada com água quente. Apenas quando os mineradores começaram a bombear a água, as monumentais estruturas surgiram.

Em 2007, García-Ruiz e sua equipe descobriram como os cristais conseguiram crescer tanto.

Há cerca de 26 milhões de anos, a atividade vulcânica sob a mina encheu a caverna com água quente e rica em anidrita. Esse mineral é estável em temperaturas superiores a 58°C, mas à medida que o magma presente se resfriou, a anidrita se dissolveu na água.

Lentamente, ao longo de centenas de milhares de anos, seus componentes químicos se rearranjaram como gipsita, que pode assumir a forma de cristais. E grandes cristais alongados de gipsita são conhecidos como selenita.

Outra caverna descoberta mais perto da superfície em Naica também contêm espetaculares colunas de selenita, ainda que menores.

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Espato da Islândia

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As sagas da Islândia no século 10 relatam os detalhes das aventuras dos vikings e descrevem uma misteriosa "pedra do sol", que os navegadores escandinavos usavam para localizar o Sol no céu e se orientarem em dias nublados.

A identidade dessa pedra intrigou geólogos durante séculos, mas em 2011, estudiosos franceses e canadenses levantaram a hipótese de se tratar do mineral conhecido como espato da Islândia.

Essa variedade transparente da calcita é comum nos países nórdicos, e é capaz de refratar a luz de duas formas diferentes, produzindo uma imagem dupla.

Isso se deve a discrepâncias entre as forças que mantêm os átomos dos cristais unidos ─ elas são mais fortes em algumas direções do que em outras.

Quando a luz passa através de um cristal de calcita, ela se divide em dois feixes. A assimetria da estrutura do cristal faz com que os caminhos desses feixes adotem diferentes ângulos, resultado na imagem dupla.

Quartzo

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O quartzo também possui "superpoderes" por causa de suas assimetrias estruturais.

Se comprimido, um cristal de quartzo gera uma leve corrente elétrica, pois a pressão na superfície força os íons internos a saírem de sua posição original. Isso desequilibra a carga total no cristal, fazendo dele uma minúscula pilha com faces de cargas opostas.

Esse fenômeno é conhecido como "efeito piezoelétrico", e também funciona ao revés: o cristal se comprime se for submetido a uma corrente elétrica.

Relógios de quartzo usam minúsculas lascas do cristal como osciladores para manter a hora certa.

O quartzo também foi fundamental para uma maior compreensão geral dos cristais, principalmente como seus átomos são arranjados.

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Galena

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A galena é o mineral rico em chumbo mais comum no planeta, e um importante minério de chumbo e prata.

Mas essa é apenas uma de suas funções. Sua capacidade de extrair música e vozes de ondas de rádio é o que a torna verdadeiramente sedutora.

A galena é um semicondutor, o que significa que ela conduz eletricidade sob certas circunstâncias.

Em um rádio de galena, um fino fio metálico conhecido como "bigode de gato" pousa delicadamente na superfície de um cristal de galena. Isso permite que uma corrente passe tranquilamente em uma direção, mas não na oposta, convertendo as ondas de rádio capturadas por uma antena em um sinal elétrico que é transformado em som por autofalantes.

Cristais de carbono extraterrestres

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O diamante é o material natural mais duro encontrado na Terra e do qual temos conhecimento, servindo para atividades industriais como corte, trituração, perfuração e polimento.

Mas dois novos tipos de cristais de carbono ultraduros, encontrados em 2010 em um meteorito caído na Finlândia anos antes, podem abalar a reputação do diamante.

O meteorito de Haverö se chocou com a Terra em 1971. Quando pesquisadores usaram uma pasta de diamante para polir uma de suas fatias, eles notaram algo extraordinário: pequenos bolsos de material emergiam na superfície. Ao analisá-los, descobriram se tratar de duas formas completamente novas de carbono.

Os pesquisadores também observaram que uma das substâncias era um tipo de carbono cristalino, algo "intermediário entre o grafite e o diamante". Eles acreditam que os choques de pressão e o calor intenso provocados pela entrada do meteorito na atmosfera fundiram várias camadas de grafite, formando a nova substância.

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Autunita

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A autunita é um mineral que seria capaz de conquistar crianças e adultos. Seus cristais em forma de tablete parecem escamas amarelo-esverdeadas, sua composição de urânio o torna radioativo e, o mais impressionante, ele é fluorescente.

Quando uma luz ultravioleta incide em um cristal de autunita, ela transmite energia para elétrons dentro dos átomos de urânio. Cada partícula excitada momentaneamente salta para fora do núcleo do átomo e depois volta para ele.

É nesse momento que os elétrons liberam estouros de luz visível. E o efeito coletivo faz a autunita ter um aspecto de emitir um verde brilhante.

Açúcar

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Quer ver um cristal brilhar, mas não tem um museu de mineralogia na vizinhança? Isso não é um problema. Basta recolher alguns cubos de açúcar, ir para um quarto totalmente escuro e usar o fundo de um copo para esmagá-lo. É muito provável que você observe um pálido brilho azul emanando dos cristais.

Isso se chama triboluminescência e foi notado pela primeira vez pelo sábio Francis Bacon, no século 17. Mas até hoje ainda é um mistério para os cientistas entender como o açúcar é capaz de tal fenômeno.

Algumas teorias defendem que quando seus cristais são fraturados ou esmagados, sua estrutura assimétrica incentiva a formação de minúsculos campos piezoelétricos. Isso separa as cargas positivas e negativas dentro do cristal e, quando elas se recombinam, geram uma faísca.

A moléculas de nitrogênio retidas dentro dos cristais então absorvem essa energia e brilham, como acontece durante uma tempestade.

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Cristal biofotônico

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Cristais fotônicos são minúsculas estruturas repetidas, cada uma com cerca de um bilhonésimo de metro de comprimento, que controlam e manipulam o fluxo da luz.

Dependendo dos ângulos de suas faces, esse cristal só deixa passar certos comprimentos de onda de luz, enquanto bloqueia todos os outros.

Mas os comprimentos de onda próximos daqueles rejeitados se espalham e interferem uns com os outros. Isso cria cores vívidas e uma iridescência impressionante ─ até mesmo em insetos como borboletas e besouros.

Nós podemos fabricar cristais fotônicos simples a partir de polímeros sintéticos, e os usamos para criar materiais como a cobertura refletiva de óculos de sol, por exemplo.

Se conseguirmos replicar estruturas fotônicas mais complexas, como as dos insetos, poderemos melhorar tecnologias por fibra óptica e células de captação de energia solar. Algumas pesquisas nessa área prometem trazer novidades em breve.

Cristais de gelo vulcânico

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O Morte Eerebus, na Antártida, é o vulcão ativo localizado no ponto mais ao sul do planeta. Seu cume é pontilhado por uma rede de cavernas de gelo que abrigam frágeis formações de gelo que não existem em nenhum outro lugar do globo.

O labirinto foi esculpido na camada de neve por gases quentes vindos do vulcão, que se infiltram através das rachaduras e fissuras da rocha subjacente.

Dentro das cavernas, o ar quente e úmido do vulcão atinge as paredes geladas, congelando-se e adquirindo formas complexas e com aspecto de penas, guiadas pelas correntes de ar.

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Leia a versão original desta reportagem em inglês no site BBC Earth.

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