(Acima) Esboço da configuração usada por Bartolo e colegas [1]. Milhões de microesferas, que rolam sobre a aplicação de um campo elétrico, explore um recinto em forma de pista de corrida do tamanho de um centímetro. (Abaixo) O bando de partículas com velocidades alinhadas (setas vermelhas) pode ser interrompido pela formação de grandes congestionamentos de sólidos em alta densidade de partícula (o esboço representa apenas algumas das milhões de partículas que compõem o congestionamento). Embora as partículas não se movam dentro do congestionamento, a última se propaga como uma onda compacta na direção oposta ao bando (seta preta). Crédito:APS / Alan Stonebraker
Uma equipe de pesquisadores afiliados a várias instituições na França observou uma transição de fase em um rebanho criado artificialmente. Em seu artigo publicado na revista Cartas de revisão física , o grupo descreve como criaram seu rebanho artificial e os eventos que levaram a uma transição de fase.
Os cientistas que tentam entender o comportamento da multidão geralmente criam modelos de computador destinados a imitar o comportamento humano em condições de aglomeração - mas essas simulações são limitadas pelos parâmetros usados para criá-las. A maioria no campo concorda com a necessidade de recriar o comportamento de multidão ou aglomeração fisicamente em um laboratório. Neste novo esforço, os pesquisadores desenvolveram trabalhos anteriores com uma multidão artificial, e descobriram que, sob certas condições, ele passou por uma transição de fase semelhante ao congelamento da água para um estado de gelo.
Trabalhando em um esforço anterior, alguns dos membros da equipe criaram uma multidão artificial composta por milhões de contas suspensas em um líquido entre duas placas de vidro. As placas eram unidas de uma maneira que permitia que as contas se movessem ao redor das bordas externas de um oval - semelhante a carros em uma pista de corrida parcialmente tridimensional. As contas foram forçadas a se mover em uma direção pela aplicação de um campo elétrico - o efeito Quincke girou as contas, que os empurrou através do líquido na mesma direção. Também, devido a um efeito dipolo, as contas não aderiram umas às outras, em vez disso, eles se moveram ao redor da pista, aparentemente por conta própria. A equipe anterior mostrou que o aumento da densidade dos grânulos pode desencadear uma transição do tipo Vicsek, na qual as partículas que se movem aleatoriamente exibem comportamentos semelhantes aos de flocos. Neste novo esforço, os pesquisadores usaram a mesma configuração com as contas para criar um rebanho e então observaram o que aconteceria com o aumento da densidade.
Os pesquisadores relatam que, em um determinado ponto, todo o rebanho parou de se mover, parando como se estivesse congelado no lugar - muito semelhante, eles afirmam, ao congelamento da água em um riacho. Eles descrevem a mudança como um tipo de transição de fase. Um estudo posterior mostrou que as contas não paravam todas de uma vez - primeiro, pequenos grupos agrupados, embora eles não tenham ficado juntos. O agrupamento forçou os outros que encontraram o grupo agrupado a desacelerar e então parar até que todo o grupo tivesse parado. Os pesquisadores também descobriram que, uma vez que todo o grupo parou, eles começaram a se propagar lentamente na direção oposta de seu fluxo anterior - enquanto as contas na cabeça do grupo concentrado se separavam e viajavam ao redor da pista de corrida até encontrar o outro lado da multidão, onde eles foram parados, fazendo a extremidade traseira da multidão crescer.
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