Por muito tempo, acreditava-se que o estado líquido das substâncias puras era um estado contínuo no qual os átomos ou moléculas componentes são todos equivalentes. Contudo, agora foi amplamente demonstrado que pode haver várias fases dentro de líquidos, mesmo aqueles que contêm apenas um componente. Compreender o que faz com que os componentes dos líquidos mudem de um estado para outro é atualmente um assunto de particular interesse. Pesquisadores do Instituto de Ciência Industrial da Universidade de Tóquio expandiram a compreensão do comportamento dos líquidos ao descrever o papel da hidrodinâmica nessas transições. Suas descobertas são publicadas no Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) .

Avanços significativos foram feitos no estudo experimental de transições líquido-líquido (LLT) entre diferentes fases líquidas no mesmo sistema, concentrando-se em casos particulares em que a cinética é lenta, levando a uma medição fácil. Contudo, obter uma compreensão teórica do que está acontecendo no LLT em um nível microscópico continua sendo um desafio devido à complexidade dos sistemas de muitos corpos.

Um fator intrínseco no comportamento dos líquidos é a hidrodinâmica - o fluxo de líquidos em movimento; Contudo, seu papel no LLT ainda não foi considerado devido aos desafios de modelagem envolvidos. Agora, os pesquisadores desenvolveram um modelo baseado em dois fatores que descrevem a ordenação do líquido; a densidade, e a organização local dos átomos líquidos ou moléculas em um ponto particular.

"Nosso modelo do tipo Ginzburg-Landau avalia o sistema usando dois parâmetros de ordem; um que é conservado - densidade; e outro que não é - ordem estrutural local, O autor principal do estudo, Kyohei Takae, explica. "O que descobrimos foi que o crescimento do domínio líquido que estudamos foi afetado por mudanças de densidade que causam flutuações hidrodinâmicas."

Foi mostrado que quando a densidade muda como resultado da transição de fase, o fluxo hidrodinâmico é induzido levando a mudanças na taxa de crescimento do domínio e na interação de longo alcance entre os domínios. A interação hidrodinâmica foi, portanto, considerada crítica para o LLT e a evolução e cinética do padrão.

"Obter uma compreensão completa dos líquidos em um nível microscópico é fundamental para o nosso conhecimento fundamental, e esperamos que também ajude a otimizar os processos industriais, "O autor do estudo Hajime Tanaka explica." Ao revelar o papel da hidrodinâmica no LLT, esperamos precipitar futuras investigações em sistemas perturbados dinamicamente, como aqueles sob fluxo aplicado externamente. "

O artigo, "Papel da hidrodinâmica na transição líquido-líquido de uma substância de componente único, "foi publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS )