Areia estranha criada em laboratório sobe escada e paredes

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Assim como uma ampulheta e as dunas no deserto, sabemos que a areia naturalmente flui para baixo, assim como outros materiais granulares. No entanto, pesquisadores descobriram que é possível ignorar a lógica criando uma espécie de areia que flui para cima e sobe escadas e paredes.

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Areia que flui para cima

O autor principal do estudo é Samuel Wilson-Whitford, pesquisador no Laboratório de Mistura e Auto-Organização de Partículas da Lehigh University.
Whitford notou movimentos peculiares quando girou um ímã sob um frasco de partículas de polímero revestidas com óxido de ferro.
Sem o ímã, elas se moviam como qualquer meio semelhante à areia, comportando-se conforme esperado pelas equações de fluxo granular, disse o pesquisador. Mas o campo magnético mudou as coisas.

Após usar equações que descrevem o fluxo de materiais granulares, conseguimos mostrar conclusivamente que estas partículas se moviam como um material granular, exceto que fluíam para cima
James Gilchrist, professor e co-autor do estudo da Lehigh University, em comunicado

Para explicar o movimento, a equipe teve que fazer alterações nas equações de fluxo granular. O ângulo de repouso e de descida mais acentuado que pode ser criado no material, por exemplo, tinha que ser negativo, assim como o coeficiente de atrito.

“Para entender como esses grãos estão fluindo morro acima, calculamos quais são as tensões que os fazem se mover naquela direção”, disse James. “Se você tem um ângulo de repouso negativo, então deve ter um coeficiente de atrito negativo. Essas equações de fluxo granular nunca foram derivadas para considerar essas coisas”, acrescenta o pesquisador.

Campo magnético causa movimento incomum

No fim, é o campo magnético que causa o movimento contra-intuitivo.
Ele cria torque para que as partículas comecem a girar e fiquem juntas por um tempo.
Um campo magnético mais forte aumenta essa coesão, fornecendo mais tração para que a areia “diferentona” possa subir e superar obstáculos ainda mais rápido.
Foi assim que os cientistas fizeram o material subir até pequenas escadas.

O vídeo abaixo mostra como o material nivelado começa a se mover para a direita, subindo um no outro e formando inclinação:

“Estamos estudando essas partículas experimentando diferentes taxas de rotação e quantidades de força magnética para entender melhor o movimento coletivo”, conclui a primeira fase do estudo.

As informações são do Iflscience. O estudo, por sua vez, foi publicado na revista Nature Communications.

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