Criado o mais rápido objeto rotativo feito pelo homem

Cientistas criaram uma esfera microscópica e configuraram-na para rodar a uns incríveis 600 milhões de rotações por minuto.

A esfera, que gira 500 mil vezes mais rápido do que a máquina de lavar média, é o objeto mais rápido a roda jamais feito.

Os resultados, que foram detalhados hoje (28 de agosto) na revista Nature Communications, podem lançar luz sobre a física da matéria.

"Este sistema coloca questões fascinantes que dizem respeito à termodinâmica e é um sistema difícil de modelo teoricamente", disse em comunicado o co-autor Michael Mazilu, físico da Universidade de St. Andrews, na Escócia. 

"A taxa de rotação é tão rápida que a aceleração angular na superfície da esfera é de mil milhões de vezes maior que a da gravidade na superfície da Terra - é incrível que as forças centrífugas [as forças que empurram para fora devido ao movimento circular] não causam a desintegração da esfera".

Objetos muito grandes obedecem a regras clássicas da física, como definidas antes do século 20, enquanto que a teoria quântica descreve o comportamento bizarro de minúsculas partículas subatómicas. Mas, no limite entre o pequeno e o minúsculo, os cientistas não tem certeza do que acontece.

Para descobrir, pesquisadores prenderam conjuntos de átomos ou moléculas em um feixe de luz e tentaram girá-los a velocidades incrivelmente rápidas em vácuo. Em teoria, esse tipo de experimento poderia avaliar se o atrito quântico, o que pode retardar o movimento das partículas quânticas, mesmo sem quaisquer fontes externas de fricção, realmente existe.

Mazilu e seus colegas queriam olhar para objetos ainda maiores, que contêm mais de um milhão de átomos. A equipe fabricou uma esfera em miniatura de cálcio com um diâmetro de 4 micrómetros (um fio de cabelo tem um diâmetro de cerca de 40 micrómetros) e, em seguida levitaram o pequeno objecto em um feixe de luz laser no interior de um vácuo.

Ao alterar a polarização, ou orientação, da onda de luz, a equipe foi capaz de exercer um pequeno toque na bola. Sem qualquer atrito para abrandar a bola, a equipe foi capaz de acelerar o objeto a taxas incrivelmente altas, chegando a 600 milhões de rotações por minuto (rpm) antes de se partir.

Além disso, o objeto agiu como um pequeno giroscópio, estabilizando o seu movimento, uma vez que balançava, o que teve o efeito de resfriamento da esfera a menos 387 graus Fahrenheit (menos 233 graus Celsius). Até agora, a nova experiência não provou a existência de atrito quântico, mas estudos de acompanhamento poderão vir a descobrir, acreditam os pesquisadores.