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    Pesquisadores desvendam a origem das ondas Oobleck

    Crédito CC0:domínio público

    "Oobleck" é um fluido estranho feito de partes iguais de amido de milho e água. Flui como leite quando mexido suavemente, mas torna-se sólido como uma rocha quando impactado em alta velocidade. Este fenômeno fascinante, conhecido como espessamento de cisalhamento, resulta em demonstrações espetaculares, como correr em uma piscina de Oobleck sem submergir nela, contanto que o corredor não pare.

    Pesquisadores da Universidade Aix-Marseille, na França, estudaram agora as ondas de superfície regulares e proeminentes que se formam quando um Oobleck desce uma encosta inclinada (veja a Figura 1). Ondas semelhantes podem ser observadas em calhas e janelas em dias chuvosos. Contudo, os cientistas notaram diferenças qualitativas com as ondas de água; ondas em Oobleck crescem e saturam muito mais rápido. Para desvendar a origem das ondas Oobleck, eles conduziram experimentos cuidadosos com uma mistura de amido de milho e água em um plano inclinado.

    Os pesquisadores mediram o início do aparecimento da onda e sua velocidade usando perturbação controlada do fluxo e detecção de laser para estimar a espessura do filme de fluido. Esses experimentos revelaram que, para Oobleck concentrado, o início da desestabilização é diferente para a desestabilização em um fluido newtoniano como a água. Essa surpreendente constatação levou a equipe a buscar um cenário para explicar sua formação. Seus resultados são apresentados em artigo publicado em 18 de dezembro em Física da Comunicação . Neste artigo, eles concluem que para Oobleck, ondas não surgem do efeito da inércia, quanto à água, mas das propriedades de fluxo específicas de Oobleck.

    Sob impacto, como mostrado por estudos recentes, Oobleck muda repentinamente de líquido para sólido devido à ativação dos contatos friccionais entre as partículas de amido. Ao fluir em uma encosta, essa proliferação de contatos friccionais leva a um comportamento muito curioso:a velocidade do fluxo da suspensão diminuiu quando o estresse imposto aumentou - como pisar no pedal do acelerador fazendo um carro desacelerar. Os pesquisadores mostraram que esse efeito se acopla à superfície sem fluxo e pode gerar espontaneamente um padrão de onda regular.

    O mecanismo proposto é genérico. Essas descobertas podem, assim, fornecer novos fundamentos para entender outras instabilidades de fluxo observadas em várias configurações, particularmente em processos industriais que enfrentam instabilidades de fluxo problemáticas ao transportar materiais semelhantes a Oobleck, como concreto, chocolate ou materiais de vinil.


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