Um novo estudo veio mostrar que alguns líquidos podem comportar-se de forma inesperada e atingir pontos de rutura.
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A investigação, conduzida por cientistas da Universidade Drexel e da ExxonMobil, sugere que, para além de escoarem e se deformarem, alguns líquidos também podem “partir-se” sob determinadas condições de tensão, desafiando conceitos tradicionais da mecânica dos fluidos. A descoberta foi divulgada pela revista científica Physical Review Letters e reportada pelo ZAP.
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O estudo começou durante experiências em que os investigadores analisavam a resposta de líquidos viscosos quando sujeitos a forças intensas. Inicialmente, os cientistas chegaram a pensar que havia um problema no equipamento de laboratório, devido ao comportamento inesperado observado.
A engenheira química Thamires Lima, da Universidade Drexel, descreveu o momento em que ocorreu o fenómeno como surpreendente, referindo que a fratura produziu um som de estalo suficientemente forte para causar surpresa na equipa durante a experiência.
Também o investigador Nicolas Álvarez sublinhou que, após a confirmação do fenómeno, o trabalho tomou uma direção totalmente diferente, passando a focar-se na compreensão deste comportamento inesperado dos líquidos sob tensão.
Para validar os resultados, a equipa repetiu as experiências várias vezes, utilizando líquidos colocados entre placas metálicas e sujeitos a diferentes forças, enquanto eram observados por câmaras de alta velocidade. O primeiro caso de fratura ocorreu quando o líquido foi submetido a uma força significativa, comparável à de um peso concentrado numa área muito reduzida.
Esse comportamento foi inicialmente observado num líquido espesso semelhante a alcatrão, composto por uma mistura de hidrocarbonetos, tendo depois sido replicado num outro fluido com características semelhantes, um oligómero de estireno igualmente viscoso.
Os investigadores explicam que a forma como a tensão se acumula varia consoante a viscosidade do líquido, sendo diferente em substâncias mais espessas em comparação com fluidos mais leves. Ainda assim, os resultados indicam que líquidos mais densos podem fraturar mesmo quando a força é aplicada de forma mais lenta, desde que o nível de tensão seja suficiente.
Embora já se soubesse que certos líquidos poderiam romper-se em condições extremas, como temperaturas muito baixas ou misturas específicas, esta é a primeira vez que se demonstra este tipo de fratura em condições normais de tensão aplicada.
Segundo Thamires Lima, os resultados mostram que, quando sujeitos a uma força suficientemente elevada por unidade de área, os líquidos atingem um ponto crítico de tensão em que deixam de fluir e passam a fraturar de forma semelhante a sólidos.
A investigadora acrescenta ainda que este comportamento poderá ser válido para diversos líquidos simples, incluindo substâncias comuns como água ou óleo, o que abre novas perspetivas para o estudo do comportamento dos fluidos em diferentes contextos científicos e tecnológicos.
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