Uma equipe de pesquisa conjunta da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong (HKUST) e da Universidade de Ta³quio descobriu um aspecto topola³gico incomum do cloreto de sãodio, comumente conhecido como sal de cozinha, que não apenas facilitara¡ a compreensão do mecanismo por trás da dissolução do sal e formação, mas também pode abrir caminho para o futuro design de fios qua¢nticos condutores de nanoescala.

Existe toda uma variedade de materiais avana§ados em nossa vida dia¡ria, e muitos gadgets e tecnologias são criados atravanãs da montagem de diferentes materiais. Os telefones celulares, por exemplo, adotaram uma combinação de muitas substâncias diferentes osvidro para o monitor, liga de aluma­nio para a moldura e metais como ouro, prata e cobre para a fiação interna. Mas a natureza tem sua própria maneira genial de 'cozinhar' diferentes propriedades em um material maravilhoso, ou o que éconhecido como 'material topola³gico'.

A topologia, como conceito matema¡tico, estuda quais aspectos de um objeto são robustos sob uma deformação suave. Por exemplo, podemos apertar, esticar ou torcer uma camiseta, mas o número de suas aberturas ainda seria quatro, desde que não a rasguemos. A descoberta das fases topola³gicas da matéria, destacada pelo Praªmio Nobel de Fa­sica de 2016, sugere que certos materiais qua¢nticos são inerentemente uma combinação de isolantes e condutores elanãtricos. Isso pode exigir um limite condutor, mesmo quando a maior parte do material éisolante. Tais materiais não são classificados como metal nem como isolante, mas uma combinação natural dos dois.

While the topological qualities of materials attract a lot of research interests, at present they are only realized in an exclusive set of exotic materials—such as the two-dimensional graphene. However, in a recent work, Prof. Adrian Po Hoi Chun, Assistant Professor from HKUST's Department of Physics and his collaborator, Prof. Haruki Watanabe from the University of Tokyo, have discovered a surprising connection between topology and a large class of ordinary substances, including table salt.

O sal de mesa, ou cloreto de sãodio, éum dos cristais mais comuns frequentemente apresentados nos livros dida¡ticos de química do ensino manãdio como um composto ia´nico prota³tipo. Ha¡ muito se acredita que essas substâncias conhecidas são topologicamente chatas. No entanto, a equipe de pesquisa descobriu que o sal de mesa pode realmente, em teoria, realizar uma forma de topologia de "ordem superior" recentemente introduzida. Em vez de conduzirsuperfÍcies bidimensionais ou arestas unidimensionais, o canto de dimensão zero de um gra£o de sal apresenta um comportamento ana´malo no qual as cargas elanãtricas são efetivamente fracionadas em um oitavo da unidade fundamental da natureza. Além disso, a robustez desta propriedade topola³gica implica que mesmo que a estrutura química seja modificada em outros formatos como cloreto de prata ou fluoreto de pota¡ssio,

O professor Watanabe disse que a conexão entre materiais topola³gicos e substâncias cotidianas como sal de mesa étotalmente inesperada. Prof. Po disse que o resultado sugere um aspecto negligenciado da topologia em compostos ia´nicos comuns. "A descoberta pode inspirar o projeto futuro de fios qua¢nticos condutores de nanoescala, ou novos manãtodos de entrega de drogas, que são frequentemente estudados junto com os processos de dissolução de sal ", disse Po, acrescentando que "édivertido perceber como ingerimos frações de um elanãtron a cada refeição."

O trabalho foi publicado na Physical Review X.