Nova descoberta da física é feita com a ajuda destas bolinhas dançarinas

Basta jogar algumas gotinhas de água em uma panela extremamente quente para elas parecerem vivas, pulando e evaporando instantaneamente. Mais interessante ainda é jogar bolinhas de hidrogel em uma frigideira com temperatura de 215°C. Elas saltam freneticamente e emitem sons agudos.

Os dois truques são conhecidos como o efeito Leidenfrost, que descreve a vaporização instantânea que acontece quando a água entra em contato com superfícies quentes. Se vapor suficiente for produzido, as gotas de água podem levitar acima da panela, o que gera uma divertida corrida de gotinhas pela panela toda.

O mesmo efeito acontece com hidrogel, substâncias feitas quase que totalmente de água, mas com um pouquinho de polímero. Quando tocam a panela quente, porém, elas não apenas levitam, mas saltam de maneira dramática, atingindo alturas que podem superar em muitas vezes o próprio diâmetro.

Esses saltos altos podem ocorrer até 200 vezes antes que a gota se rompa. Mesmo que as gotas sejam lançadas na panela com uma altura bastante baixa, elas logo ganham altura a partir da energia do calor da panela, ao invés de perder energia como o esperado.

O fenômeno chamou atenção quando um YouTuber russo jogou algumas gotas de hidrogel em uma chapa quente depois de fazer panquecas. O vídeo intrigou pesquisadores da Universidade Leiden (Países Baixos), que afirmaram que o comportamento não havia sido estudado até então. Em um artigo publicado recentemente na revista Nature Physics, eles usam câmeras de alta velocidade para observar as bolas de hidrogel saltando e “gritando”.

Segundo os pesquisadores, este é um tipo diferente de efeito Leidenfrost. O processo acontece como um mini-motor a vapor. O jato de vapor criado quando o hidrogel atinge a panela quente pela primeira vez deforma a bola, que, por conta de sua natureza elástica, consegue armazenar a energia.

A pequena esfera primeiro de dobra para dentro e depois salta para fora, conseguindo o impulso necessário para voltar para o ar. Isso acontece mais de uma vez: durante um único salto, o gel entra em contato com a superfície várias vezes, criando vários impulsos e formando ondas que se propagam ao redor da esfera.

Mas e o barulho esquisitíssimo que as gotas emitem? O vapor preso momentaneamente embaixo da gota e que se liberta é responsável pelo som peculiar.

Os pesquisadores acreditam que as conclusões do estudo podem ser usadas para energizar robôs flexíveis no futuro. Aumentar o calor e usar hidrogel poderia fazer o robô se mexer sem um motor inflexível. [Discover Magazine]

Veja dois pontos de vista do mesmo experimento com as bolinhas de hidrogel em uma frigideira de cerâmica a 215°C:

Veja um zoom da superfície da gota entrando em contato com a superfície da panela quente:

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