Andando em círculos. Uma esfera de sílica do tamanho de um micrômetro com inclusões irregulares de óxido de ferro é capturada por pinças ópticas (a área vermelha indica luz laser focada). O aquecimento da esfera pela luz faz com que uma mistura líquida quase crítica desenvolva variações de concentração locais (bolhas) que empurram a esfera para girar em torno do feixe. Crédito:F. Schmidt / Univ. de Gotemburgo
Uma equipe internacional de pesquisadores desenvolveu um minúsculo, motor à base de líquido alimentado por um fluido de desmistura. Em seu artigo publicado na revista Cartas de revisão física , o grupo descreve seu pequeno motor e possíveis usos para ele.
O motor é essencialmente uma esfera minúscula orbitando um feixe de laser em uma solução líquida. A esfera nos experimentos era extremamente pequena (2,48 micrômetros de diâmetro) e feita de óxido de ferro e sílica. A solução líquida era uma mistura de água e lutidina. Os dois ingredientes eram importantes, porque juntos, eles formaram uma mistura líquida crítica que se separaria a uma temperatura desejada. Nesse caso, separação ocorreu quando sua temperatura subiu para aproximadamente 34 graus C.
Ligar o minúsculo motor envolveu primeiro colocar a esfera na solução líquida (mantida abaixo de seu ponto de separação) e, em seguida, capturá-la com uma pinça óptica - um feixe de laser. Inicialmente, a esfera foi mantida no lugar. O óxido de ferro permitiu que a esfera absorvesse calor, que impulsionou a esfera para longe do centro do feixe da pinça óptica. A potência do feixe de laser foi então aumentada lentamente, fazendo com que a temperatura da esfera suba, que por sua vez causou um aumento na temperatura do líquido circundante. Eventualmente, quando a temperatura do líquido atingiu seu ponto crítico, os dois fluidos se tornaram não misturados, forçando a esfera a se mover ligeiramente. Mas porque ainda estava preso no lugar pela pinça, ele se moveu em um arco parcial. A temperatura da esfera aqueceu o líquido, empurrando ainda mais a esfera quando ela atingiu seu ponto de desmistura. Isso aconteceu várias vezes, empurrando a esfera ao redor da pinça. Ele continuou orbitando as pinças enquanto a energia do laser foi aplicada.
Os pesquisadores observaram que o sistema tinha uma pequena faixa de temperatura em que a esfera orbitaria suavemente - aplicando-se a pouca energia do laser, a esfera parou, demais e a órbita da esfera se tornaria errática e em algum ponto, iria se libertar do aperto da pinça. Os pesquisadores sugerem que seu motor pode ser usado como um minúsculo misturador.
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