Era impossível: engenheiros criam um anel de plasma estável ao ar livre

Por , em 27.11.2017

Pela primeira vez, cientistas do Instituto de Tecnologia da Califórnia (EUA) e do Instituto de Pesquisa em Tecnologia Marinha da Itália conseguiram criar um anel de plasma estável ao ar livre.

A descoberta tem potencial para ser aplicada em armazenamento de energia.

O “impossível”

O plasma é um tanto complicado. Um dos quatro estados fundamentais da matéria, assim como o gás, não tem forma ou volume fixo, de forma que precisa ser “contido” para ser útil – como em TVs de plasma, por exemplo.

Agora, engenheiros encontraram uma maneira de criar a forma sem qualquer recipiente e mantê-la indefinidamente em pleno ar, usando um jato fino de água e uma placa de cristal.

“Nos disseram que era impossível. Mas criamos um anel estável e o mantivemos durante o tempo que queríamos, sem vácuo, campo magnético ou qualquer outra coisa”, explicou um dos autores do estudo, Francisco Pereira, do Instituto de Pesquisa em Tecnologia Marinha da Itália.

Assista a incrível ciência em ação:

O método

A equipe tentou o experimento usando dois tipos diferentes de placas de cristal, quartzo e niobato de lítio. Ambas induzem algo chamado de efeito triboelétrico: com fricção suficiente de outro material, é gerada uma carga elétrica. (Esse é o mesmo efeito que gera eletricidade estática esfregando um balão contra seu cabelo, por exemplo).

É necessária muita fricção para gerar plasma, entretanto, e aí entra o jato rápido de água. Com apenas 85 mícrones de largura, menos do que um cabelo humano, ele explode de um bico especialmente projetado a uma pressão de 632,7 quilos por centímetro quadrado.

O jato atinge a placa de cristal com uma velocidade de impacto de 304,8 metros por segundo, mais ou menos a mesma velocidade que uma bala é disparada de um revólver.

À medida que a água atinge a placa carregada negativamente, cria um fluxo suave e uniforme de íons carregados positivamente sobre a superfície. No ponto em que a água atinge a placa, o efeito triboelétrico causa um alto fluxo de elétrons para a superfície, que ionizam os átomos e moléculas no ar.

Isso, por sua vez, gera um anel de plasma brilhante, que permanece estável desde que a água continue a fluir.

Possíveis aplicações

Pesquisadores da Universidade de Missouri (EUA) realizaram uma façanha semelhante em 2013, mas seus anéis não eram estáveis, durando apenas 10 milissegundos.

A equipe do novo estudo também notou um efeito colateral incomum: interferência de radiofrequência, causando estática em seus celulares. Os cientistas teorizaram que isso ocorre por conta das propriedades dos materiais utilizados nos experimentos.

Embora nenhuma aplicação comercial imediata pareça viável, a equipe solicitou uma patente do material, porque tal anel de plasma aberto e ativo tem potencial para aproveitamento em armazenamento de energia.

O artigo foi publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences. [ScienceAlert]

2 comentários

  • digiomni:

    O visual é interessante lembra muito avistamentos de OVNIS, poderia isso então ser feito na própria atmosfera? Justificando os avistamentos?

    • Cesar Grossmann:

      Existe uma hipótese de que quartzos sob pressão em cadeias de montanhas gerariam bolas de fogo ou eletricidade que poderiam em alguns casos ser falsamente identificados como “naves alienígenas”. Não sei se tem alguém testando esta hipótese. De qualquer forma, a sua hipótese também tem seus atrativos.

Deixe seu comentário!