Ciência revela o superfluido mais estranho já descoberto
Conheça as propriedades incríveis do hélio superfluido, um fenômeno que desafia as leis da Física clássica.
Nem só para os balões de festa e para as brincadeiras de transformar a voz o gás Hélio serve. Ele é o segundo elemento mais abundante na Terra, perdendo apenas para o hidrogênio, e tem uma propriedade incrível em seu estado líquido.
Imagine um líquido que flui sem resistência, desafia a gravidade e possui propriedades térmicas extraordinárias.
Este é o hélio superfluido, um estado fascinante do elemento hélio que surge em temperaturas extremamente baixas e desafia nossa compreensão da Física clássica.
O fenômeno da superfluidez
O hélio superfluido, também conhecido como hélio II, forma-se quando o hélio líquido é resfriado abaixo de 2,2 Kelvin, cerca de -271 °C, próximo do zero absoluto.
Ao contrário da maioria dos líquidos, que se solidificam em tais temperaturas, o hélio adquire propriedades únicas e surpreendentes.
Nesse estado, o hélio perde sua viscosidade, tornando-se capaz de fluir sem qualquer resistência interna.
Isso significa que ele pode se mover através de pequenos poros e até mesmo subir pelas paredes de um recipiente, comportando-se de maneira quase “viva”.
Este fenômeno desafia a gravidade e transforma nossa percepção de como os líquidos devem se comportar.
O elemento Hélio, em baixíssimas temperaturas, tem um comportamento totalmente diferente, transformando-se em um superfluido e quebrando leis da Física. Imagem: Wikipedia/Reprodução
As propriedades térmicas do hélio II
Uma das características mais impressionantes do hélio superfluido é sua capacidade de conduzir calor.
Em condições normais, os líquidos conduzem calor por meio de movimento molecular e transferência de energia.
No entanto, o hélio II conduz calor de forma incrivelmente eficiente, superando os melhores condutores sólidos conhecidos, como o cobre e a prata, em centenas de milhares de vezes.
Este efeito é conhecido como “segundo som”, onde o calor se propaga em ondas de maneira semelhante ao som no ar.
A Física Quântica em ação
A razão por trás dessas propriedades extraordinárias está na mecânica quântica.
Em temperaturas próximas ao zero absoluto, os átomos de hélio entram em um estado quântico coletivo.
Eles se movem de maneira coordenada, como se fossem uma única entidade quântica. Esse comportamento cooperativo elimina as variações de temperatura e permite que o hélio flua sem resistência.
Experimentos demonstraram esse fenômeno de forma espetacular. Quando o hélio é resfriado até se tornar superfluido, ele se torna incapaz de ser contido por barreiras sólidas convencionais.
Em um experimento notável, um recipiente de vidro contendo hélio superfluido foi levantado e o líquido começou a vazar pelos poros minúsculos do vidro, desafiando as barreiras físicas.
Implicações e aplicações
O estudo do hélio superfluido não é apenas uma curiosidade científica; ele tem implicações profundas para a Física e a tecnologia.
O comportamento do hélio II fornece insights valiosos sobre a Mecânica Quântica e os estados da matéria.
Além disso, suas propriedades térmicas únicas têm potencial para revolucionar áreas como a criação de supercondutores de alta temperatura e novas tecnologias de resfriamento.
O hélio superfluido também nos aproxima de uma compreensão mais profunda do universo em escala microscópica.
Ele nos mostra um mundo onde as leis da Física clássica não se aplicam mais, abrindo portas para novas descobertas e avanços tecnológicos.
*Com informações de BBC e Mega Curioso.
