Uma equipe da Universidade de Hamburgo, da Universidade de Toulouse e dos laboratórios DESY e ESRF acompanhou, pela primeira vez em tempo real, como estruturas de ferro-enxofre se organizam em solução. O experimento, realizado com métodos de raios X de alta resolução temporal, detalhou todas as etapas que levam dos precursores moleculares a nanofolhas ultrafinas.
Os resultados, publicados em 28 de janeiro de 2026 na Journal of the American Chemical Society, esclarecem o processo de formação de materiais metastáveis como a greigita (Fe₃S₄), mineral conhecido por propriedades magnéticas e eletrônicas incomuns.
Como o estudo foi conduzido
Liderado pela professora Dorota Koziej, o grupo combinou diversas técnicas de raios X nos síncrotrons europeus ESRF (França) e DESY (Alemanha). Entre elas, destacou-se o método vtc XES, aplicado em solução e em temperatura elevada. A alta intensidade dos feixes permitiu detectar sinais normalmente fracos, registrando simultaneamente a estrutura atômica, o estado de oxidação do ferro e o ambiente de ligações químicas.
Intermediário em forma de camada
As medições mostraram que o material final não surge de forma direta. Primeiro forma-se um sulfeto de ferro intermediário, lamelar e de vida curta, que cresce bidimensionalmente. Numa etapa de transformação topotática, os átomos reorganizam-se dentro do sólido, mas as partículas preservam o formato enrugado característico das nanofolhas.
“Conseguimos mapear desde a redução inicial do composto de ferro até o surgimento da nanostrutura final”, explicou a pesquisadora Cecilia Zito. Para Lars Klemeyer, só a combinação de métodos analíticos em células de reação especiais torna possível capturar detalhes nesse nível.
Imagem: Internet
Implicações
Os autores destacam que compreender etapas intermediárias e dinâmicas de crescimento é essencial para projetar, no futuro, nanomateriais voltados a armazenamento de energia, catálise e outros dispositivos funcionais. Além disso, os achados oferecem pistas sobre a formação de minerais semelhantes em ambientes pobres em oxigênio da Terra primitiva.
Com informações de Nanowerk
