Até onde eu sabia, a propriedade mais bizarra do hélio é deixar
pessoas com voz hilária, depois de inalarem uma boa quantia do gás. Mas,
como em tantas outras situações, eu estava errada.
Além de deixar
as pessoas com voz afinada e estridente, o hélio, quando no estado
físico gasoso, é usado para encher balões em festas de criança –
fazendo-os flutuar. Ele também é extremamente importante para o
resfriamento de equipamentos e dispositivos médicos, especialmente os de
instrumentação científica. No entanto, o que é menos conhecido, e aqui
vem a grande novidade (pelo menos para essa que vos escreve), é que o
hélio tem dois estados líquidos diferentes. E um deles é verdadeiramente
bizarro – o que despertou o nosso interesse.
O hélio I ocorre a
temperaturas entre -270,97°C e -268,93°C. Como não poderia deixar de
ser, ele tem algumas propriedades um tanto particulares. Por um lado, é
quase impossível de enxergá-lo. Para conseguir estuda-lo, ou até
trabalhar com ele, os cientistas flutuam coisas nele, para conseguir
determinar, ainda que aproximadamente, onde está sua superfície. Por ser
transparente, ele também tem um comportamento curioso quanto à luz. O
hélio I mal retarda a velocidade da luz, de forma que podemos compará-lo
com o vácuo, ou com a atmosfera da Terra.
Cadê a bizarrice do hélio?
As
coisas começam a ficar realmente estranhas quando o hélio é resfriado a
temperaturas inferiores a -270,97°C, chegando muito próximo do zero
absoluto (-273,15°C, ou 0 Kelvin). Como você pode acompanhar no vídeo, o
processo de resfriamento do hélio vai indo muito bem, obrigado, até o
momento que verificamos uma série de bolhas no recipiente em que a
transformação é conduzida. Logo chega o momento em que as bolhas
simplesmente desaparecem, e o hélio se transforma em algo que os
cientistas chamam de “superfluído”. Ele não tem superpoderes, mas pode
fazer algumas coisas muito inacreditáveis!
Como, por exemplo, desafiar a gravidade e algumas outras leis da
física. A partir do 0:56 minuto do vídeo, você pode acompanhar uma
demonstração incrível. O cientista mostra um recipiente de vidro,
fechado, exatamente como um copo, e explica que em condições normais,
ele seria perfeitamente capaz de segurar o hélio no estado líquido
“normal”. Mas quando ele é ainda mais resfriado e se torna um
superlíquido, ele escorre pela base do recipiente. Isso acontece porque,
de acordo com o vídeo, o superlíquido tem viscosidade zero.
Para
entender o que está acontecendo a gente precisa esclarecer uma coisa:
normalmente, os líquidos que conhecemos têm alguma viscosidade. As
partículas dentro do fluido se esfregam uma nas outras, interagindo
entre si à medida que flui, proporcionando fricção. Por vezes, a
viscosidade é evidente. Como no caso do mel, por exemplo. Já no caso da
água, é mais difícil de notar essa propriedade, mas isso não significa
que a água não é viscosa. Ela apenas é muito menos viscosa do que os
outros líquidos.
No entanto, um chamado “superfluido” não tem viscosidade alguma.
O
hélio II contém uma mistura de material superfluido e não-superfluido.
Em um ambiente onde não há nenhum tipo de atrito, ele pode escalar
paredes, atravessar poros e conduzir o calor um milhão de vezes melhor
do que o hélio I e centenas de vezes mais facilmente do que os metais
elementares.
Todos estes são resultados da mecânica quântica – algo que
normalmente ocorre em uma escala muito pequena para nós vermos a olho
nu.
Demais, não é?
Fonte: http://www.iflscience.com/physics/
Fonte: http://www.iflscience.com/physics/
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