https://frosthead.com

Fotos de lapso de tempo revelam a beleza dos cristais de metal crescendo

Um fio do que parece ser uma corda torcida, colorida com um ombre de melancia rosa a turquesa de asa-de-besouro estende-se através das tomadas iniciais do vídeo de "Crystal Birth" de Emanuele Fornasier. À medida que a melodia do piano da trilha sonora se eleva, a "corda" fica gradualmente confusa com crescimentos em forma de estrela. Um rótulo no canto inferior direito explica que esta é uma reação química: Cu2 + transformando-se em Cu (cobre).

Seguem-se prata, estanho, bismuto, zinco e outros metais, todos exibindo as propriedades não-metálicas de movimento, crescimento e uma delicadeza que os faz parecer vivos. Eles são árvores, samambaias e corais.

Fornasier, fotógrafo e estudante de química da Universidade de Pádua, na Itália, filmou eletrocristalização, onde um metal em solução líquida é forçado a se tornar sólido por eletricidade. É o mesmo processo usado para colocar cromo nas peças da motocicleta. Mas para o vídeo, Fornasier acelerou o processo para construir estruturas de cristal elaboradas no lugar do revestimento liso.

"Se você estivesse galvanizando, pararia nos primeiros quadros", diz Fornasier. "Eu não queria isso. Eu quero que o cristal cresça em uma estrutura dendrítica, que é muito mais bonita".

Para alcançar esse objetivo, a Fornasier cria soluções com alta concentração de íons metálicos e permite que os cristais cresçam durante a noite, sob a lente macro de uma câmera e iluminados por uma lanterna. A câmera tira um quadro a cada minuto ou a cada poucos minutos enquanto uma corrente muito baixa passa pela solução. Ele postou o vídeo de três minutos e meio, que cobre dias de crescimento de cristais, em sua conta no Vimeo há mais de um ano. Virou viral em novembro.

A corda que inicia o vídeo é na verdade uma pequena torção de cobre, suspensa em um líquido rico em moléculas de cobre que faltam alguns elétrons. Esta falta lhes dá uma carga de +2 e os transforma em íons de cobre. Quando Fornasier envia eletricidade através da solução, ele mobiliza elétrons sobressalentes, cada um carregando uma única carga negativa. Os opostos se atraem e os íons de cobre encontram os elétrons, formando cobre sem carga. O cobre sozinho não pode permanecer suspenso em solução, então ele cai como um sólido e se fixa em outras moléculas de cobre, formando uma forma de cristal. Os starbursts fractais crescem, como cristais de gelo subindo por uma vidraça fria.

Fornasier geralmente não sabe o que tem até que o experimento tenha terminado. "Sendo um estudante de química, acho que sei o que vou obter, mas toda vez é uma surpresa para mim", diz ele.

Pequenas bolhas que se formam ao mesmo tempo, por exemplo, envolvem os cristais de zinco. Estes são hidrogênio da água na solução e são o resultado de uma reação competitiva. Essa complicação é algo que Fornasier tenta eliminar, mas no vídeo acrescenta mais um processo para assistir.

O jovem de 21 anos está atualmente estudando para um diploma de bacharel em química. A eletrocristalização é um tópico bastante avançado que envolve física química, física e matemática e anos além de seus estudos formais. Por isso, Fornasier lê artigos, faz perguntas de um grupo de laboratório em sua universidade e usa o método de tentativa e erro consagrado pelo tempo.

O interesse de Fornasier pela química começou cedo, no ensino médio. Algo sobre os mecanismos detalhados da química e a maneira única de pensar que isso requer o atraiu. Uma vez ele começou na universidade, ele também dobrou em sua outra paixão - fotografia. "Eu gosto de tirar fotos de quase tudo", diz Fornasier. "Eu sempre quis aprofundar a compreensão de como as coisas funcionam, para que eu pudesse dizer tudo o que achava que valeria a pena ser dito".

Ele vê a disciplina e a paciência necessárias para tirar fotografias de reações químicas como um bom sinal para sua carreira. "Se eu pudesse passar o dia inteiro no laboratório fotografando as reações, então eu pensava que [química] realmente poderia ser algo que eu poderia fazer pelo resto da minha vida", diz ele.

As incursões de Fornasier na eletrocristalização não são os únicos processos químicos que ele capturou no filme. Seu site pessoal é uma vitrine da beleza da química. Reações de precipitação - onde a adição de duas soluções faz com que um sólido de repente se forme e caia de líquido - aparece como nuvens sonhadas de cor. Os sopros e os redemoinhos amarelos de encontro a um fundo branco são iodeto da ligação. Uma flor vermelho-alaranjada que corre até a borda da armação é uma gota de tiocianato de ferro que se abre quando atinge uma superfície de vidro.

Cada reação que ele tem em seu site é algo que pode ocorrer em um único navio. "Eu apenas tentei otimizar o fundo e o lugar onde a reação acontece para que o espectador a veja", diz Fornasier. A capacidade da câmera de capturar diferentes escalas de tempo - o longo período de tempo decorrido e o instantâneo através de rápidas velocidades de obturador - é fundamental.

Alguns esforços exigem algum pensamento criativo. Os metais que ele usa podem ser caros, então ele criou um "copo" muito pequeno de vidro e silicone, de modo que apenas uma pequena quantidade de solução é necessária. Outras são soluções pipetadas em uma superfície de vidro paralela ao chão e suspensas sobre uma câmera apontando para cima.

Os padrões abstratos de cores explodindo, florescendo e brumando em fundos simples são visualmente impressionantes o suficiente. Mas adicione o conhecimento de um aluno que está encantado com a minúcia da mecânica dessas reações químicas e as fotos são encantadoras.

"Muito poucas pessoas pensam em quantas coisas são possíveis pela química", diz Fornasier. "Os produtos químicos são percebidos principalmente como algo tóxico". Embora ele não procure lutar contra as concepções errôneas de química, ele espera que as imagens que ele cria despertem alguma curiosidade. "Acabei de disponibilizar o que acho lindo para todos."

Fotos de lapso de tempo revelam a beleza dos cristais de metal crescendo