Os cientistas descobriram uma maneira de resolver um problema que confunde os humanos há tanto tempo e é mencionado na Bíblia:conseguir a embalagem mais eficiente de objetos, como grãos e medicamentos.

O pesquisador principal, Dr. Mohammad Saadatfar, da Universidade Nacional da Austrália (ANU), disse que o conhecimento pode ser vital para a construção de arranha-céus na areia, entender como os grãos eram armazenados em silos, ou como os medicamentos foram embalados e entregues a alvos específicos no corpo.

"É uma loucura - a areia é um dos materiais de construção mais comuns no mundo e os medicamentos são frequentemente embalados na forma de pílulas, mas realmente não entendemos como a montagem de grãos ou comprimidos se comporta, "disse o Dr. Saadatfar da Escola de Pesquisa de Física e Engenharia ANU.

A equipe internacional de físicos e matemáticos usou tomografias computadorizadas de alta resolução para revelar como as partículas esféricas em um arranjo desordenado se acomodam e se compactam em padrões ordenados.

"Agora acreditamos que descobrimos os mecanismos subjacentes à transição do empacotamento desordenado de grãos para estruturas ordenadas, " ele disse.

"Sempre que esferas - como bolas de futebol, rolamentos de esferas ou átomos - são embalados em um espaço, a embalagem mais eficiente está em um padrão muito ordenado, conhecido como cúbico centrado na face.

"Os átomos de sódio e cloreto em cristais de sal também são organizados e ordenados dessa maneira."

Quando organizado dessa forma, as esferas tinham um mínimo de lacunas entre elas, ocupando pouco mais de 74 por cento do espaço, Dr. Saadatfar disse.

"Contudo, quando se acomoda rapidamente, esferas não formam naturalmente esse arranjo, atingindo apenas 64 por cento na melhor das hipóteses, um arranjo conhecido como embalagem fechada aleatória, " ele disse.

A equipe havia mostrado anteriormente que a embalagem de 64 por cento não é um arranjo aleatório. Na verdade, esferas tendem a se formar em arranjos rígidos de tetraedros auto-organizados em anéis de cinco.

"Por muito tempo, os cientistas pensaram que empacotar esferas com mais eficiência era impossível de ocorrer naturalmente e extremamente difícil de observar no laboratório, "Dr. Saadatfar disse.

“Isso porque é difícil passar para a estrutura perfeitamente ordenada. É preciso quebrar os padrões desordenados que se desenvolveram naturalmente e que são mecanicamente robustos.

"Você precisa adicionar a quantidade certa de energia para isso - muito pouca energia e a embalagem permanece desordenada, demais, o cristal também não se formará. "

O Dr. Saadatfar disse que a transição para um arranjo de embalagem mais apertado foi mencionada na Bíblia.

"Lucas 6:38 afirma 'Uma boa medida, pressionado para baixo, sacudidos juntos e correndo, será derramado em seu colo. Pois com a medida que você usa, será medido para você. ' Ele menciona todos os protocolos experimentais que usamos no laboratório - pressionando, tremendo, derramando, "Dr. Saadatfar disse.

"Não estou certo de que os autores da Bíblia tenham acertado em cheio a base matemática disso."

A equipe usou o campo relativamente novo da matemática conhecido como homologia para interpretar imagens de microscópio de raios-X 3-D e simulações de computador em grande escala.

Dr. Saadatfar disse para diferentes formas de partículas, a matemática tornou-se muito mais complexa.

"Quando você olha para bolas de futebol ou M &Ms, temos muito trabalho a fazer, "Dr. Saadatfar disse.

"Vou manter meu departamento abastecido com M &Ms pelos próximos anos."