Mergulhe no que pode ser o menor recife de coral do mundo. Cientistas da Universidade do Colorado Boulder estão usando um tipo de material chamado cristais líquidos para criar cardumes incrivelmente pequenos e agitados de “peixe”, segundo um estudo publicado recentemente na revista Nature Communications .

Os peixes neste caso não são realmente animais aquáticos. São interrupções minúsculas nas orientações das moléculas que compõem soluções de cristais líquidos, disse Hayley Sohn, principal autor do novo estudo.

Mas, sob o microscópio, essas deformações moleculares – 10 das quais poderiam preencher a largura de um cabelo humano – certamente parecem vivas. Essas pseudo-partículas podem girar juntas como um grupo, mudar seu movimento rapidamente e até fluir em torno de obstáculos quando expostas a diferentes correntes elétricas.

“Ajustando essa tensão, posso fazê-los se mover em direções diferentes e fazê-los formar um bom aglomerado onde estão todos presos. Eles podem se ramificar em uma corrente e depois voltar a se unir”, disse Sohn, estudante de pós-graduação em o Programa de Ciência e Engenharia de Materiais da CU Boulder. “É muito divertido brincar.”

A equipe espera que seus pequenos recifes possam um dia se tornar parte de novas telas de smartphones ou até videogames.

O co-autor do estudo, Ivan Smalyukh, professor do Departamento de Física, explicou que os cristais líquidos são um componente importante das modernas tecnologias de exibição, de tablets a TVs de alta definição.

“Nosso trabalho é muito compatível com esse setor de bilhões de telas”, disse Smalyukh. “Isso poderia aumentar o novo espectro de maneiras pelas quais humanos e computadores interagem”.

A descoberta de seu grupo, no entanto, ocorreu quase por acidente.

Sohn estava experimentando novas maneiras de criar grandes grupos dessas deformações em soluções de cristais líquidos, um fenômeno que os físicos chamam de “solitões”.

As soluções de cristal líquido da equipe, disse ela, são compostas por quintilhões de moléculas em forma de bastão – pense nelas como as multidões no Campo Folsom da CU Boulder, que ela pode ver pela janela de seu escritório. Normalmente, esses fãs de futebol não se atrapalham, mas se você preparar uma solução de cristal líquido de maneira precisa, eles começarão a se apertar.

“Podemos criar condições que frustram o cristal líquido”, afirmou Smalyukh.

Para compensar essa frustração, pequenos bolsos se formarão na solução de cristal líquido na qual as moléculas dentro se dobram e se torcem de maneiras incomuns. Na verdade, esses solitons não se movem no sentido tradicional. Em vez disso, sua estrutura deformada passa por toda a solução, um pouco como outra ocorrência comum em arenas esportivas.

“É como se você estivesse no estádio e a multidão estivesse agitando”, disse Sohn. “A onda só se move porque as pessoas estão mudando a maneira como apontam os braços”.

Um dia no laboratório, Sohn preparou uma lâmina de microscópio com um grupo de vários solitários e depois fez uma pausa. Quando ela voltou, suas criações não estavam mais na tela de visualização.

“Pensei: ‘Oh, não. Preciso fazer esse experimento novamente'”, disse Sohn. “Então olhei para a reprodução do vídeo e vi esse comportamento escolar. Fiquei espantado. Não foi um fracasso.”

Sohn acrescentou que os solitões não se moviam como objetos inanimados. Ela explicou que, nas condições certas, esses peixes moleculares podem interagir entre si. Isso significa que eles podem esbarrar um no outro e influenciar as trajetórias um do outro, criando padrões quase impossíveis de prever com antecedência – daí a comparação com milhares de peixes ligando seus movimentos.

É uma área de pesquisa que, segundo Sohn, se encaixa nos seus próprios hobbies.

“Uma das melhores partes desta pesquisa, para mim, é que eu posso me inspirar e fazer conexões com a natureza, como os cardumes de peixes que vi MERGULHADOR”, disse ela. “Na próxima vez que for mergulhar, vou chamar de pesquisa”.

Smalyukh, em particular, está animado com a imprevisibilidade das escolas de solitários. Ele disse que esse comportamento pode levar a diferentes tipos de tecnologia de exibição interativa, em que as imagens que você vê na tela não são necessariamente pré-programadas, mas aparecem e mudam de acordo com os movimentos emergentes das escolas de soliton.

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