Um certo tipo de gotículas de óleo muda de forma quando resfriadas e encolhidas:de esféricas a icosaédricas para hexagonais planas. Duas teorias concorrentes não poderiam explicar isso totalmente, mas agora, uma carta de revisão física por Ireth García-Aguilar e Luca Giomi resolve o mistério.

Foi uma descoberta acidental. Pesquisadores búlgaros da Universidade de Sofia estudavam pequenas gotículas oleosas de alcanos na água, estabilizado com moléculas surfactantes semelhantes a sabão. "São semelhantes às gotículas de emulsão da maionese, "diz Luca Giomi, "e, além disso, eles são encerrados em uma monocamada congelada de moléculas de alcano e surfactantes. "

Quando os búlgaros brincavam com eles, eles perceberam que algo especial estava acontecendo. Quando a temperatura baixou, as gotículas mudaram de formas esféricas comuns para estranhas, formas icosaédricas semelhantes a cristais. Em temperaturas ainda mais baixas, eles se transformaram em losangos ou hexágonos de quatro lados, com tentáculos crescentes nos cantos.

Mais ou menos na mesma época, outro grupo da Universidade Bar-Ilan em Israel liderado por Eli Sloutskin, um co-autor desta carta, fez observações semelhantes e mais tarde percebeu que pequenas gotas eram mais propensas a mudar sua forma em comparação com gotas grandes.

Exótico

"Isso é inspirador, é muito exótico e algo que você não esperaria, "diz Giomi. Normalmente, as folhas elásticas grandes são mais flexíveis e mais propensas a dobrar do que as folhas pequenas. "Pode-se verificar isso segurando uma folha de papel em um lado:uma folha A4 imediatamente dobrará sob seu próprio peso, mas uma folha menor, tal selo postal, permanecerá em linha reta. Quanto maior a folha, quanto maior o torque que experimenta, mais fácil ele se dobra. "

O próprio grupo da Universidade de Sofia propôs uma teoria em que uma fina camada especial abaixo da camada de surfactantes causa as bordas, "mas depois, imagens microscópicas detalhadas do laboratório de Sloutskin, não vi essa camada, "diz Giomi.

Para explicar as transformações de forma, bem como a dependência anômala de tamanho, Os físicos de Leiden tiveram que incluir em seu modelo quatro ingredientes diferentes:tensão superficial, gravidade, defeitos e curvatura espontânea. Este último é um efeito da forma das moléculas que formam a camada sólida. Quando moléculas longas são empilhadas como fósforos em uma caixa, a interface é plana, mas quando uma das extremidades das moléculas é mais gorda que a outra, a membrana resultante pode ter uma curvatura preferida.

Tentáculos estranhos

Embora os defeitos e a gravidade tendam a dobrar as gotas, a tensão superficial tende a restaurar a forma esférica. Mas, na presença de curvatura espontânea, este efeito se torna mais fraco à medida que as gotas ficam menores, tornando assim pequenas gotas sujeitas a lapidação. Isso explica o comportamento misterioso, os pesquisadores escrevem em um artigo na Physical Review Letters.

Uma coisa ainda precisa ser explicada, no entanto:os tentáculos estranhos que se desenvolvem nas temperaturas mais baixas. "Mas temos ideias, "diz Giomi.

Este tipo de pesquisa é fundamental e orientado pela curiosidade, ele adiciona. Contudo, o comportamento das células vivas é sempre uma inspiração. "As células biológicas têm uma capacidade extraordinária de mudar suas formas em diferentes circunstâncias."

Um dos tópicos de pesquisa de Giomi é como as células cancerosas conseguem se separar de seu tumor principal e migrar dentro do corpo para formar metástases mortais. Giomi:"As células cancerosas precisam passar por mudanças dramáticas de forma para fazer isso." Compreender como objetos de tamanho mícron simples podem ajustar sua forma de maneira autônoma pode ser fundamental para decifrar esses processos.