Numa experiência inesperada, uma equipa de cientistas criou gotículas quadradas e redes líquidas – algo que, de acordo com a ciência, não seria possível.
Quando duas substâncias se unem acabam por se estabelecer num estado estável denominado equilíbrio termodinâmico. Isto acontece, por exemplo, quando se mistura óleo na água e leite com café.
Porém, os investigadores da Universidade Aalto, na Finlândia, queriam perceber se este tipo de estado podia ser alterado, através do controlo do resultado.
“As coisas em equilíbrio tendem a ser muito chatas”, referiu o professor Jaakko Timonen, um dos autores do estudo publicado na revista Science Advances.
“É fascinante analisar sistemas fora do equilíbrio e ver se as estruturas que não estão em equilíbrio podem ser controladas. A própria vida biológica é um bom exemplo de comportamento verdadeiramente complexo num grupo de moléculas que estão fora do equilíbrio termodinâmico”, destaca.
Durante a pesquisa, escreve o Cienciaplus, a equipa usou combinações de óleos com diferentes constantes dielétricas e condutividades. Uma das experiências passou por submeter os líquidos a um campo elétrico.
“Quando ativamos um campo elétrico na mistura, a carga elétrica acumula-se na interface entre os óleos. Esta densidade de carga corta a interface do equilíbrio termodinâmico e transforma-o em formações diferentes”, disse Nikos Kyriakopoulos, um dos autores do estudo.
Além de serem interrompidos pelo campo elétrico, os líquidos ficaram presos numa folha fina, quase bidimensional. Essa combinação fez com que os óleos se transformassem em várias gotas e padrões completamente inesperados.
As gotículas da experiência transformaram-se em quadrados e hexágonos com lados retos, o que é quase impossível na natureza, onde pequenas bolhas e gotículas tendem a formar esferas.
Os dois líquidos também poderiam ser transformados em redes inter-conectadas — padrões de rede que ocorrem regularmente em materiais sólidos, mas não são conhecidos em misturas de líquidos.
“Todas estas formas são causadas e sustentadas pelo facto de o movimento das cargas elétricas, que se acumulam na interface, as impedir de entrar em colapso e voltar ao equilíbrio”, refere Geet Raju, autor do estudo.
Uma das conclusões do estudo é que é possível criar estruturas temporárias com tamanho controlado e bem definido que podem ser ligadas e desligadas com tensão.
Por outro lado, percebeu-se que é a capacidade de criar populações interativas de microfilamentos e microgotículas que, em algum nível elementar, imitam a dinâmica e o comportamento coletivo de microrganismos, como bactérias e microalgas, que se propelem usando mecanismos totalmente diferentes.
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