Oito coisas escondidas dentro de um cristal de quartzo comum

O quartzo é quiral: seus átomos formam uma espiral à medida que o cristal cresce, e a espiral pode girar no sentido horário ou anti-horário, dando cristais canhotos e destros que são imagens espelhadas perfeitas um do outro. Faça passar luz polarizada bem ao longo do eixo de um e ela torce a luz para a direita; um cristal de mão oposta a torce para a esquerda exatamente na mesma medida. Os físicos franceses Arago e Biot notaram o efeito no quartzo por volta de 1811, muito antes de alguém poder ver os átomos.

O quartzo que mantém a eletrônica funcionando quase nunca é retirado do solo — ele é cultivado. Quartzo natural triturado é dissolvido em água alcalina quente dentro de um vaso de pressão de aço selado, aquecido a cerca de 400°C e a pressões próximas de 30,000 libras por polegada quadrada. A sílica dissolvida desloca-se para uma zona mais fria e lentamente se reconstrói, átomo por átomo, sobre um fino cristal semente. Ao longo de semanas, cresce até formar um bloco impecável muito mais puro do que qualquer um natural.

Alguns cristais de quartzo guardam um 'fantasma' — um cristal menor, tênue e completo, selado dentro do maior. Ele se forma quando o crescimento faz uma pausa e uma fina camada de poeira de outro mineral, muitas vezes clorita verde, assenta sobre as faces do cristal. Quando o crescimento recomeça, esse contorno empoeirado fica enterrado no lugar, preservando a forma exata que o cristal tinha naquele momento. Um cristal com vários fantasmas é uma pilha de instantâneos congelados, cada um marcando uma pausa distinta em sua lenta formação.

A maior parte do quartzo cresce presa à rocha e termina em uma única ponta. Mas em certas cavidades de antiga rocha de dolomita, os cristais crescem soltos, flutuando numa cavidade sem ancoragem — de modo que formam pontas nas duas extremidades. Os mais famosos são os chamados 'diamantes' de Herkimer, em Nova York, com dupla terminação e naturalmente lapidados em cerca de 18 faces cintilantes. Eles permanecem inalterados em suas cavidades de pedra há cerca de 500 milhões de anos, brilhantes como gemas e nunca tocados por um disco de polimento.

O vidro comum das janelas absorve discretamente a maior parte da luz ultravioleta, e é por isso que você não se bronzeia atrás de uma janela fechada. O quartzo fundido puro faz o oposto: permanece transparente até bem dentro do ultravioleta, deixando passar comprimentos de onda de até cerca de 185 nanômetros que o vidro comum bloqueia por completo. É por isso que lâmpadas germicidas, lâmpadas de sol e lentes ultravioleta de alto nível são feitas com tubos e janelas de quartzo em vez de vidro: só o quartzo deixa os UV passarem.

O quartzo enfumaçado nada mais é do que quartzo transparente que foi irradiado. Pequenas quantidades de alumínio ocupam o lugar do silício no cristal e, ao longo de milhões de anos, a fraca radiação natural do potássio, do urânio e do tório da rocha ao redor arranca elétrons em torno desses sítios de alumínio. Os elétrons deslocados formam centros de cor que absorvem a luz, tingindo o cristal antes transparente de um castanho enfumaçado quase preto. Laboratórios de gemas obtêm o mesmo tom em minutos irradiando de propósito quartzo claro.

O quartzo é triboluminescente: esfregue ou bata dois pedaços um contra o outro e eles soltam um breve lampejo de luz fria. Pressione com força a borda de um seixo de quartzo leitoso contra outro, arraste-o de forma brusca e, num quarto escuro, você verá um brilho acender-se bem no fundo da pedra. A luz não vem do calor — ela surge de cargas elétricas arrancadas e que voltam a se unir de repente quando o cristal é tensionado, um tênue relâmpago feito ao friccionar a rocha.