Laboratório de Química do Estado Sólido
 LQES NEWS  portfólio  em pauta | pontos de vista | vivência lqes | lqes cultural | lqes responde 
 o laboratório | projetos e pesquisa | bibliotecas lqes | publicações e teses | serviços técno-científicos | alunos e alumni 

LQES
lqes news
novidades de C&T&I e do LQES

2021

2020

2019

2018

2017

2016

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

LQES News anteriores

em foco

hot temas

 
NOVIDADES

Cargas elétricas e super-resfriamento da água : uma influência enigmática.

Se resfriarmos lentamente água suficientemente pura, ela poderá permanecer líquida até 39 oC negativos. É o super-resfriamento! Um grupo de pesquisadores israelenses acaba de descobrir que, segundo a direção de um campo elétrico, o ponto de super-resfriamento da água varia. Por quê? Não sabemos, mas a descoberta pode ter aplicações em meteorologia.

Há muito tempo, a água e suas múltiplas formas fascinam o Homem. Todavia, foi necessário esperar o século XIX para que estudássemos seriamente suas transições de fase, causadas pela pressão, temperatura ou outras condições físicas. Iniciado com a termodinâmica clássica, o estudo mais geral das transições de fase tornou-se, ao longo do tempo, uma área fascinante da física estatística. A supercondutividade e o ferromagnetismo são excelentes exemplos.

Um dos fenômenos mais interessantes é, sem dúvida, o super-resfriamento. Na verdade, ele é espetacular... A água no estado de super-resfriamento e, portanto, líquida ao ar livre abaixo de 0 oC, transforma-se rapidamente em gelo, uma vez que entra em contato com impurezas, núcleos de congelamento e mesmo durante um único choque. Este fenômeno é bem conhecido em aviação. Por causa dele, um avião, ao penetrar numa zona povoada de gotas de água super-resfriadas, pode ser coberto de gelo em poucos segundos.


Tornando-se gelo pela modulação da carga

A influência de um campo elétrico no ponto de super-resfriamento da água é conhecida há mais de 150 anos. Diversas experiências colocam em evidência outros fenômenos causados pelos campos elétricos, como aquele que consiste em "quase esculpir a água".

A priori, como a água é constituída de moléculas polares, poderíamos esperar este tipo de fenômeno. Contudo, no caso do super-resfriamento um estudo detalhado é difícil, dado que a menor quantidade de impureza pode provocar a transição de fase. É exatamente por isso que Igor Lubormirsky e seus colegas do Instituto Weizmann, em Rehovot (Israel), tentaram contornar o problema estudando superfícies não-metálicas, desprovidas de germes de nucleação.





Ao contato com os germes de nucleação, como do gelo, a água em estado de super-resfriamento se congela.

Créditos: FuturaSciences.



Os pesquisadores utilizaram cristais de tantalato de lítio (LiTaO3) e filmes de titanato de estrôncio (SrTiO3) colocados em uma câmara cheia de vapor de água, resfriada lentamente, para que as condições de super-resfriamento se dessem.

Na ausência de carga elétrica na superfície dos materiais, o ponto de super-resfriamento é de -12,5 oC. Porém, para grande surpresa dos pesquisadores, se as superfícies são eletricamente carregadas, as temperaturas de formação do gelo diferem de acordo com a polaridade. O ponto de super-resfriamento cai para -18 oC com cargas negativas e pula para -7 oC com cargas positivas!

Ninguém entende o porquê... A descoberta, objeto de uma publicação na revista Science, mostra, no entanto, que a formação de gelo pode ser influenciada pela presença de cargas e de um campo elétrico. Esse fenômeno, mesmo não compreendido, poderá ter implicações para a criogenia, para a conservação de tecidos e do sangue, por exemplo, ou ainda para a semeadura de nuvens e criação de chuvas artificiais.

Futura Science (Tradução - OLA).


Nota do Managing Editor: o trabalho que deu origem a esta notícia, de título "Water Freezes Differently on Positively and Negatively Charged Surfaces of Pyroelectric Materials" de autoria de D. Ehre, E. Lavert, M. Lahav e I. Lubomirsky, foi publicado na revista Science, volume 327, número 5966, págs. 672-675, 2010, DOI: 10.1126/science.1178085.


<< voltar para novidades

 © 2001-2020 LQES - lqes@iqm.unicamp.br sobre o lqes | políticas | link o lqes | divulgação | fale conosco