Descoberta Surpreendente na Física dos Líquidos
Quando pensamos que já dominamos o funcionamento do universo, a física nos surpreende novamente. Recentemente, pesquisadores descobriram que líquidos simples possuem pontos de ruptura, nos quais eles se quebram subitamente como sólidos.
Esse achado é extremamente importante para a mecânica dos fluidos. Além disso, a compreensão de como líquidos rompem impacta tecnologias que vão desde impressão 3D até sistemas biológicos no nosso corpo.
O Experimento Revelador
Essa surpresa veio de pesquisadores da Drexel University, nos EUA, em parceria com a ExxonMobil. Eles analisavam como líquidos viscosos reagem a forças intensas e, inicialmente, suspeitaram que o equipamento de laboratório havia quebrado.
“O estalo da fratura foi tão alto que me assustou”, conta Thamires Lima, engenheira química da Drexel University.
Os cientistas estudaram diferentes líquidos antes e depois da fratura (Lima et al., Phys. Rev. Lett., 2026). Eles repetiram os testes várias vezes para garantir a confiabilidade dos resultados.
“O que observamos foi totalmente inesperado”, afirma Nicolas Alvarez, também engenheiro químico da Drexel.
Como os Líquidos se Rompem?
O experimento consistiu em colocar líquidos entre duas placas de metal, monitoradas por uma câmera de alta velocidade, enquanto forças variadas eram aplicadas. O primeiro estalo ocorreu quando o líquido foi puxado com uma força semelhante ao peso de um saco de tijolos concentrado em uma área do tamanho da unha.
Esse líquido era uma mistura hidrocarbonada parecida com piche, e, em seguida, observaram o mesmo ponto de ruptura em outro líquido chamado oligômero de estireno. Ambos são líquidos espessos e viscosos, e a viscosidade mostra-se um fator crucial.
Quando o estresse se acumula em líquidos mais viscosos, eles agem de forma diferente em comparação com líquidos mais fluidos. Além disso, líquidos mais densos podem se quebrar mesmo sendo esticados lentamente, embora a força necessária pareça ser constante, independentemente da viscosidade.
Embora seja sabido que líquidos podem quebrar após resfriamento ou por mistura adequadas, essa descoberta amplia esse entendimento. Os pesquisadores acreditam que outros líquidos além desses também podem apresentar esse comportamento.
Significado e Próximos Passos
“Se uma força suficiente por área for aplicada, um líquido simples – aquele que flui normalmente – alcançará um ponto de ‘estresse crítico’, onde se romperá como um sólido”, explica Lima.
Esse fenômeno provavelmente ocorre em líquidos comuns, como água e óleo. Além disso, o time pretende investigar as mecânicas por trás desse comportamento, já que as fraturas ocorrem rapidamente, a uma velocidade entre 500 e 1.500 metros por segundo.
Essa velocidade está alinhada com o fenômeno da cavitação, teorizado há décadas. A hipótese sugere que o estresse gera uma bolha de vácuo minúscula que contribui para a ruptura do líquido.
Dado que esse processo acontece muito rápido, será um desafio observá-lo em detalhes. Entretanto, agora que há evidências concretas, os cientistas possuem novas bases para avançar as pesquisas.
Além disso, essas descobertas serão valiosas para campos como impressão por jato de tinta e robótica suave, áreas citadas pelos pesquisadores como possíveis aplicações.
Por fim, líquidos continuam revelando propriedades ocultas e fenômenos internos conforme as técnicas científicas evoluem, indicando que ainda há muito a explorar nesse campo fascinante.
Matéria original: https://www.sciencealert.com/scientists-discover-liquids-can-snap-like-solids
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