p Físicos da Universidade do Colorado em Boulder fizeram de tudo para ganhar seus distintivos de mérito de escotismo por amarrar nós. p Em um estudo que aparecerá em 22 de setembro na revista Ciência , uma equipe de pesquisadores descobriu uma nova maneira de amarrar nós microscópicos em uma solução de cristais líquidos. Esse tipo de material é encontrado em uma ampla variedade de eletrônicos, desde TVs de alta definição até telas de telefones celulares.

p E embora os pequenos nós não ajudem você a proteger um barco a remo ou armar uma barraca, eles são uma façanha de controle, disse Jung-Shen (Benny) Tai, autor principal da nova pesquisa. Uma vez empatado, esses pretzels moleculares não desamarrão, e eles podem se unir para formar grandes, cristais tridimensionais.

p "Ao alterar a voltagem que aplicamos ao cristal líquido com nossos nós, podemos fazê-los expandir ou encolher e até mesmo formar o logotipo CU Boulder quando manipulados com lasers, "disse Tai, um aluno de pós-graduação no Departamento de Física.

p O co-autor Ivan Smalyukh acredita que os nós de cristal líquido da equipe terão outros usos, também.

p Físicos, ele explicou, há muito tempo estão interessados ​​em como os nós podem se formar em uma ampla gama de campos físicos, como os que emergem de ímãs. O problema é que esses fenômenos não são fáceis de observar ou manipular usando ferramentas convencionais.

p "Os cientistas propuseram nós como esses na cosmologia, física nuclear, física de partículas, em todos os lugares, "disse Smalyukh, professor de física. "Mas o que é bonito sobre os cristais líquidos é que você pode vê-los e estudá-los sob um microscópio."

p Ele acrescentou que o estudo se baseia na longa obsessão da humanidade por nós. Essas formas desempenharam um papel central na arte do Celtic, Nórdico, Culturas tibetana e chinesa, para nomear alguns.

p "A humanidade é fascinada por nós há milênios, "Smalyukh disse.

p Os cientistas não são exceção. No século 19, por exemplo, os famosos físicos William Thomson e James Clerk Maxwell propuseram que os próprios átomos podem ser feitos de pequenos nós de energia. Este modelo foi finalmente desmascarado, mas ajudou a inspirar uma área atual de pesquisa chamada teoria matemática do nó.

p E isso levou muitos cientistas a procurar nós em outros fenômenos físicos. Por sua parte, Smalyukh e Tai se transformaram em cristais líquidos.

p Esses tipos de materiais são úteis porque se comportam um pouco como sólidos e um pouco como líquidos.

p No novo estudo, os pesquisadores experimentaram um tipo de molécula de cristal líquido com a forma de uma hélice, ou um pequeno parafuso. Porque esses parafusos não se encaixam bem, eles tendem a torcer, Smalyukh disse. Como resultado, se você misturá-los nas condições certas, pequenas dobras começarão a aparecer na solução. Através de um microscópio, essas dobras se parecem um pouco com grãos de areia flutuando em um copo d'água.

p Mas eles não são grãos. Eles são nós.

p "Estamos vendo um grande número de moléculas que sabem como dar nós, "Smalyukh disse.

p Dito de outra forma, as moléculas dentro das minúsculas dobras apontam em direções diferentes das que estão ao seu redor. E se você medir suas orientações coletivas em diferentes locais, eles traçam a linha de um nó.

p Tai acrescentou que a equipe viu vários tipos diferentes de nós aparecerem em suas soluções de cristal líquido. O mais básico é o nó trifólio, que se cruza três vezes e era um motivo popular na arte celta.

p "Também tínhamos outros mais complicados, como nós de cinquefoil, ou nós com cinco cruzamentos, e mesmo aqueles com sete cruzamentos, " ele disse.

p Como os melhores nós, essas criações não se quebrarão a menos que os pesquisadores perturbem o meio circundante - o equivalente a usar uma tesoura para cortá-las. Como resultado, a equipe foi capaz de usar lasers para mover os nós, empurrando-os juntos para formar estruturas muito maiores.

p "Com cristais líquidos, podemos facilmente imaginar e analisar esses nós e compará-los com nós matemáticos reais, "Disse Tai." Então, isso fornece uma plataforma muito boa para testar a teoria do nó. "

p Smalyukh concordou e disse que também é emocionante encontrar uma nova maneira de brincar com nós.

p “Sabemos que existe uma bela história de gente que fica fascinada com a possibilidade de nós nos campos, "disse ele." Mas foi bastante inesperado vê-los nesta encarnação bem na frente de nossos olhos. "