Em sua forma simples, a matéria pode ser classificada em sólida, líquida, gasosa ou plasma.
Se pudéssemos combinar as propriedades fundamentais destes, teríamos uma forma estranha e híbrida de matéria. E foi exatamente isso que duas equipes de físicos, do MIT (EUA) e ETH de Zurique (Suíça), disseram ter feito.
Eles afirmaram ter sido capazes de produzir um “supersólido” – um estado exótico da matéria que tem a estrutura cristalina de um sólido ao mesmo tempo que também flui como um líquido. Até então considerados impossíveis, uma vez que propriedades líquidas e sólidas são mutualmente exclusivas, o caso está sendo tratado com cautela, de acordo com informações da Science Alert.
A existência dos supersólidos foi prevista ainda em 1969, quando físicos russos sugeriram por hipótese que o Hélio-4 poderia atravessar simultaneamente os estados líquido e sólido. No entanto, à época, todos acreditavam que era impossível criar tal matéria.
Em 2004, pesquisadores da Universidade de Pennsylvania State, disseram ter conseguido desenvolver o que poderia ser um estado supersólido ao resfriar hélio sólido a menos de um décimo de grau acima do zero absoluto (cerca de -273° C). Eles ainda disseram ter sido capazes de manipulá-lo de maneira mais fácil do que o estado original, o que deu a entender que de fato tinham conseguido um novo estado de matéria.
Em entrevista à ABC News, à época, o físico Ross McKenzie, da Universidade de Queensland, na Austrália, descreveu a existência de uma certa rigidez na matéria, bem como “uma propriedade muito estranha que lhe permitia fluir sem qualquer sinal de viscosidade”. A equipe, no entanto, estava relutante em chamar a descoberta de ‘supersólido’ até que todo o processo pudesse ser replicado. Além disso, disseram não poder descartar a possibilidade de que uma fina camada de líquido pudesse ter escapado para dentro do recipiente durante o experimento e distorcido os resultados.
No entanto, em 2006, o físico John Reppy, da Universidade de Cornell, alegou ter desmascarado o experimento dos cientistas da Pensilvânia. Ele disse ter tentado replicar a experiência usando um dispositivo chamado oscilador de torção, e afirmou que o aparecimento do estado supersólido foi apenas resultado de defeitos (desordem) na estrutura cristalina.
Em 2010, outra experiência feita por Reppy acabou de vez com a hipótese. Dessa vez, os resultados sugeriam que o físico teria descoberto uma espécie de “plasticidade quântica” no hélio-4, que aumentou radicalmente sua suavidade à medida que a temperatura aumentava. Depois, endureceu novamente à medida que a temperatura baixava. Tal endurecimento fez com que a frequência do oscilador de torção aumentasse e imitasse o sinal de supersólido.
Desde então, a possível existência do material permaneceu controversa, e os novos resultados experimentais dos pesquisadores dos EUA e Suíça podem tornar as coisas ainda mais complicadas.
Os pesquisadores disseram ter produzido supersólidos em uma forma exótica de matéria conhecida como “condensado de Bose-Einstein” – um estado de matéria formado a partir de temperaturas extremamente frias, em que átomos se comportam como ondas. Para começar, o condensado de Bose-Einstein, já é considerado um superfluido. Logo, parte do trabalho já estava feita.
Ambas as equipes usaram métodos diferentes para chegar ao mesmo resultado. Eles conseguiram converter o superfluido para que se comportasse simultaneamente como sólido, criando variações regulares de densidade nos átimos. Como resultado, surgiu algo que lembrava a estrutura atômica repetitiva de um cristal sólido e que ainda era capaz de fluir como um líquido. Em outras palavras, eles conseguiram criar uma matéria que podia fluir através de si mesma e com resistência zero. Até que os resultados possam ser revisados, ambas as equipes estão mantendo os detalhes do experimento em segredo. Uma vez que utilizaram o condensado de Bose-Einstein ao invés do hélio-4, o método já pode ser considerado original.
Conforme explicado pela Science News, a ideia da existência de um supersólido é considerada estranha porque os estados superfluidos e sólidos competem entre si, e na maioria dos materiais, os átomos são forçados a escolher um estado. Diferente disso, nos condensados de Bose-Einstein esses dois estados podem viver mais facilmente em harmonia, o que os tornam menos contra intuitivos do que o hélio-4.
No entanto, até que os resultados possam ser replicados, teremos de esperar para confirmar ou refutar, novamente, a existência dos supersólidos.
[ Science Alert ] [ Foto: Reprodução / Science Alert ]
