Viajando para o centro da Terra, a la Júlio Verne, não vai acontecer tão cedo. Um novo material feito de um metal líquido e partículas magnéticas, Contudo, poderia tornar muito mais fácil para os pesquisadores recriar as poderosas forças no centro do planeta.

"Podemos potencialmente reproduzir alguns dos fenômenos vistos em planetas e estrelas com este material, "disse Eric Brown, professor assistente de engenharia mecânica e ciência dos materiais em Yale e autor sênior de um estudo publicado em 30 de janeiro na revista Fluidos de revisão física .

O novo material é feito de uma liga de índio e gálio (eGaIn) com várias partículas suspensas dentro dele. Ao fluir, sua capacidade de gerar ou modificar campos magnéticos é até cinco vezes maior do que a do metal líquido puro. Este, junto com um aumento significativo na condutividade elétrica, significa que os pesquisadores podem usar o material para estudar os efeitos da magnetohidrodinâmica (MHD) - as propriedades magnéticas de fluidos condutores geralmente observáveis ​​apenas nos núcleos de planetas e estrelas.

Um desafio de suspender partículas em metais líquidos é que o ar oxida a pele dos metais, mantendo as partículas na superfície. Os pesquisadores contornaram isso submergindo o metal líquido em uma solução ácida, que remove e evita a oxidação.

"Conseguimos suspender quase tudo que queríamos - aço, zinco, níquel, ferro - basicamente qualquer coisa com uma condutividade superior à do eGaIn, "disse Florian Carle, um associado de pós-doutorado no Departamento de Engenharia Mecânica e Ciência de Materiais de Yale, e autor principal do artigo.

A descoberta pode trazer benefícios para a geofísica, astrofísica, e outros campos que exploram a dinâmica do campo magnético da Terra, que é gerado pelo metal líquido que flui no núcleo. Este campo magnético cria uma corrente elétrica dentro da Terra e bloqueia a radiação do espaço. Considerando a ampla gama de aplicações potenciais do material, os pesquisadores desenvolveram um protocolo detalhado para garantir que outros laboratórios pudessem reproduzir seus resultados.

Um uso potencial do material é estudar inversões de pólos magnéticos, quando os pólos norte e sul da Terra se invertem. Isso não acontece com frequência - em média, inversões ocorrem uma vez a cada poucas centenas de milhares de anos - mas os efeitos da chave geomagnética podem ser devastadores, levantando temporariamente a barreira que protege a radiação do espaço. Alguns cientistas acreditam que essas mudanças causaram várias extinções de espécies na Terra.

Com o material, Carle disse, os pesquisadores podem "criar uma Terra menor" e explorar esses fenômenos e, potencialmente, fazer melhores previsões sobre as reversões dos pólos e outros efeitos do campo magnético. Tentativas de recriar o campo magnético da Terra foram feitas em outros laboratórios, mas com sucesso limitado. A maioria envolve o uso de sódio líquido altamente explosivo, o que requer modelos muito grandes.

"As pessoas tentaram essas grandes câmaras de fluxo de até três metros de largura, cheio de sódio líquido e girando como uma Terra em miniatura, "disse Brown.

Com o material que os pesquisadores de Yale desenvolveram, os cientistas podem criar modelos de até 20 centímetros quadrados para recriar o fenômeno dos campos magnéticos. Além de ser muito mais fácil de trabalhar, o material permite que os usuários ajustem sua viscosidade e níveis de magnetismo para melhor se adequar às suas próprias pesquisas e aplicações.

"Para que eles vejam resultados que você não conseguiria com o sódio líquido, ou até mesmo observar fenômenos MHD completamente diferentes, "disse Carle.

Como esses efeitos podem ser criados em uma escala tão pequena, o material também pode levar à criação de novos dispositivos. "Você pode imaginar as pessoas criando aplicativos que usam esses fenômenos MHD em ambientes de laboratório e industriais, "Brown disse.