Uma lama de amido de milho e água é muito mais estranha que a soma de suas partes. Mova-o devagar e flui como um líquido; acerte-o ou corte-o rapidamente, e ele trava como um sólido.
A gosma é tão estranha que ganhou fama seussiana (e um nome) em "Bartolomeu e Oobleck", em que a substância quase selou o destino do Reino de Didd.
Além dos contos de fadas, o Obleck é um grampo dos laboratórios de ciências e das aulas da pré-escola. Agora, os pesquisadores criaram o primeiro modelo de computador 3D que pode prever o comportamento aparentemente misterioso da substância, possivelmente abrindo portas para usos muito mais sérios do oobleck. (Se esse modelo salvaria ou não o Reino de Didd, nunca saberemos.)
"Pode haver maneiras de usar esse material de maneiras que ainda não pensamos, onde você pode projetá-lo para se transformar em comportamento sólido em circunstâncias muito, muito específicas", disse o líder do estudo Ken Kamrin, engenheiro mecânico da Instituto de Tecnologia de Massachusetts. Um exemplo, Kamrin disse à Live Science, pode ser uma roupa de proteção que possa se mover e fluir de maneira flexível, a menos que seja atingida com força; nesse caso, ela endurece e age como um escudo.
Fluido incomum
Oobleck é um fluido não newtoniano, um termo para fluidos que alteram a viscosidade (com que facilidade fluem) sob estresse. Quando você passa os dedos lentamente pelo amido de milho e pela água, ele age como um líquido, mas aplica força rápida e solidifica, dobra e até rasga.
"Realmente é como um líquido se você o mover lentamente, mas faz tudo o que você espera de um sólido se você jogar com ele rapidamente", disse Kamrin.
Depois de assistir a uma conversa científica sobre as propriedades de oobleck, Kamrin e seus colegas lançaram um debate interno "muito saudável" sobre como o amido de milho e a água podem diferir de outros materiais granulados e úmidos. O cientista e sua equipe geralmente se concentram no fluxo de areia, cascalho e outros materiais industriais. Mas o amido de milho é diferente, disse ele, em grande parte porque as partículas são muito pequenas. As partículas de amido de milho têm um tamanho de mícron a 10 mícrons, menor que o diâmetro de um cabelo humano.
Nesse tamanho, as partículas são suscetíveis às menores forças térmicas e elétricas, disse Kamrin. Como resultado, as partículas de amido de milho na água se repelem levemente, afastadas por forças muito fracas para impactar algo tão grande quanto um grão de areia. Essa força repulsiva ajuda o fluxo da pasta, pois as partículas preferem uma camada de fluido entre elas. Mas quando espremidos, o atrito assume o controle e as partículas se movem como um sólido.
Fazendo um modelo
Kamrin e sua equipe começaram com um modelo de computador de areia molhada que eles já haviam desenvolvido, fazendo ajustes para imitar melhor o amido de milho molhado. Mais importante, eles adicionaram uma variável extra para prever quantos grãos de amido de milho se tocam em uma determinada região do fluido. Essa variável, à qual Kamrin se refere de brincadeira como "aglomerado", permite que o modelo determine o quão sólido ou líquido será o oobleck.
O modelo, delineado em 27 de setembro na revista Proceedings da Academia Nacional de Ciências, pode ser usado para simular a reação do oobleck a várias forças, como ser espremido entre duas placas ou atingido com um projétil. Os pesquisadores também testaram o modelo com uma "roda" virtual, correndo-o sobre um tanque de obleck, descobrindo que quanto mais rápido a roda viajava, mais firme era a superfície do oobleck.
Esse experimento ecoa um possível uso do oobleck como preenchimento temporário para buracos, disse Kamrin. Em uma estrada com um limite de velocidade alto o suficiente, uma sacola de material (semelhante a material) pode ser despejada em um buraco, deformando para preencher o vazio e passando para um sólido quando atropelada por rodas de carros.
À medida que os cientistas de materiais se interessam mais pelas propriedades estranhas do oobleck, o novo modelo pode ser útil para testar aplicativos virtualmente, disse Kamrin.
"Basicamente, você pode tentar projetar no computador usando o modelo", disse ele, "e depois que achar que possui o protocolo certo, poderá criar algo".
Publicado originalmente em Ciência ao vivo.
