Physics News Update n° 864

O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 864, de 19 de maio de 2008 por Phillip F. Schewe e Jason S. Bardi.
PHYSICS NEWS UPDATE
KETCHUP DE XENÔNIO
Usando dados recuperados de um disco rígido danificado de um computador que estava a bordo do desafortunado Ônibus Espacial Columbia em 2003, os cientistas aprenderam mais sobre porque o ato de agitar um material pode transformar esse material, rapidamente, em algo diferente.
Um dos melhores exemplos deste fenômeno é o ketchup comum. Sacuda a garrafa e a pasta semi-sólida se transforma em um líquido viscoso. Os cientistas de alimentos realizam a agitação de maneira controlada, botando o ketchup ( e outros alimentos industrializados) em um reômetro (do grego “reo”, que significa “fluxo”) para ver como sua viscosidade ― o termo científico para “pegajosidade” ― diminui quando agitado.
Robert Berg e seus colegas do National Institute of Standards and Technology (NIST) de Gaithersburg, MD., queriam fazer mais do que medir a viscosidade. Eles queriam saber por que as mudanças acontecem através da “diluição sob tensão” (“shear thinning”), um fenômeno no qual uma força que corta através das fracas ligações entre os átomos ou moléculas, pode ser aumentada pela agitação. Compreender a diluição sob tensão é uma coisa importante para o mundo industrial de alimentos industrializados, polímeros e tintas. Por exemplo, a viscosidade do óleo lubrificante de um motor pode ser degradada pelo movimento das peças do motor, e a aplicação de tinta a uma superfície pode ser fácil ou difícil dependendo do modo como o pincel é aplicado.
Para melhor entender a relação microscópica entre viscosidade e diluição sob tensão, os cientistas do NIST lançaram suas vistas sobre como a diluição ocorre em um fluido não usual ― o gás nobre Xenônio. O truque é que o próprio peso do Xenônio ― pequeno com é ― ainda pode comprimir suficientemente uma amostra do gás de forma a permitir as delicadas medições necessárias. Para realizar um estudo adequado, a experiência precisava de um ambiente de “gravidade zero”. Por isso, lá foi ele para o espaço com a Columbia.
Mas a missão da Columbia terminou quando as pastilhas de isolamento no bordo de ataque da asa esquerda, danificadas durante o lançamento, falharam na reentrada. A nave inflamou e se desintegrou, matando os sete astronautas a bordo. Parte dos dados com a experiência com o Xenônio tinham sido transmitidos para a Terra, antes da destruição da nave, mas o resto estava travado no disco rígido que se espatifou no chão, junto com a Columbia.
Por sorte, a equipe de recuperação da NASA descobriu o disco rígido entre os destroços que se espalharam por centenas de milhas ao longo do Texas e da Louisiana. Os dados no disco foram recuperados por uma firma especializada em recuperar informações de discos rígidos danificados, como acontece todos os dias aqui na Terra.
Os contêineres nos quais a própria experiência tinha sido realizada, também foram achados (veja as figuras aqui ). Eles estavam no meio de uma série de conchas de aparelhagens, das quais somente as mais de fora foram destruídas. A célula contendo os átomos de Xenônio, entretanto, estava intacta. Nenhum dos átomos tinha escapado.
O Xenônio é um desses átomos que não gosta de se associar ou reagir com outros átomos. Os pesquisadores montaram a experiência na Columbia para ver como o Xenônio se comporta quando, sob condições exatas de temperatura e pressão, ele existe a meio caminho entre dois estados fluidos.
Para que ter o trabalho de colocar átomos de Xenônio sob as exatas condições certas de pressão? O Xenônio é um gás, enquanto que o ketchup e a maioria dos fluidos interessantes consiste de líquidos e pastas. A resposta é que o processo de diluição sob tensão se torna possível até para fluidos simples como o Xenônio pressurizado no ponto crítico especial. O que se aprender com o fluido simples, também se aplica ao ketchup.
Enquanto esteve a bordo da Columbia, em órbita, o Xenônio foi suavemente mexido por uma rede fina, uma espécie de pequenina raquete de tênis. A experiência foi um sucesso. Mexer mais fortemente fez diminuir a viscosidade, confirmando uma teoria de décadas atrás acerca da correlação entre a diluição sob tensão e o ato de mexer. (Os resultados foram publicados na edição de abril de 2008 da Physical Review)
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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.
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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.
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