Um artigo publicado recentemente na revista Nature descreve a observação inédita de uma transformação rara entre dois estados exóticos da matéria. Pela primeira vez, cientistas viram um superfluido se converter em um supersólido – e depois retornar ao estado anterior.
Até então, não havia certeza se essa mudança poderia ocorrer de forma natural. A descoberta amplia o conhecimento sobre como as partículas se comportam em condições extremas.
Liderado por pesquisadores da Universidade Columbia, em Nova York, EUA, o estudo acompanhou um conjunto de excítons – quase-partículas formadas por um elétron e uma lacuna eletrônica. No experimento, eles foram vistos passando do estado de superfluido para supersólido e depois retornando, em uma transição semelhante à água que congela e derrete.
Além de sólidos, líquidos e gases, existem outros estados da matéria que surgem em situações muito específicas. Superfluidos aparecem quando certas partículas são resfriadas a temperaturas próximas do zero absoluto, o ponto mais frio possível. Nessa condição, elas fluem sem resistência, como se não houvesse atrito. Quando perturbados, podem formar redemoinhos microscópicos chamados vórtices quânticos.
Já o supersólido reúne características aparentemente contraditórias. Ele mantém a capacidade de fluir sem atrito, típica do superfluido, mas ao mesmo tempo organiza suas partículas em uma estrutura rígida e ordenada, semelhante a um cristal. É como se o material fosse sólido e líquido ao mesmo tempo. Esse estado já havia sido produzido em laboratório, mas com a ajuda de técnicas que forçavam a organização das partículas.
A nova pesquisa mostrou algo diferente: a transição ocorreu de maneira espontânea, sem necessidade de manipulação extra para criar a estrutura cristalina. Segundo o físico Cory Dean, um dos autores do estudo, “pela primeira vez, vimos um superfluido sofrer uma transição de fase e se tornar o que parece ser um supersólido”.
Entre para comentar.