Em 1907 Albert Einstein garantia ser impossível medir a velocidade instantânea de micro e nanopartículas em suspensão num líquido ou num gás. A conclusão sobre o movimento Browniano permaneceu até hoje, dia em que os investigadores da Universidade de Aveiro (UA) Carlos Brites, Mengistie Debasu, João Rocha e Luís Carlos, dos Departamentos de Física e de Química, anunciam na prestigiada revista Nature Nanotechnology a solução que os meios tecnológicos existentes durante a vida do prémio Nobel da Física jamais permitiriam alcançar.
A descoberta pode agora potenciar o desenvolvimento de processos de refrigeração mais eficientes e sustentáveis usando nanofluídos (nanopartículas suspensas em líquidos) em indústrias como a microeletrónica e a nuclear.
O movimento Browniano é o movimento aleatório de partículas em suspensão num líquido ou num gás, resultante da colisão destas partículas com as moléculas do fluído. O botânico Escocês Robert Brown foi o primeiro cientista a estudar, em 1827, o movimento Browniano, observando ao microscópio grãos de pólen deslocando-se aleatoriamente em água.
Em 1907, Albert Einstein publicou um artigo explicando que o movimento observado por Brown era é uma consequência do movimento térmico das moléculas de água. Esta explicação do movimento Browniano serviu como prova convincente da existência de átomos e moléculas (que na época era motivo de discussão), tendo sido confirmada experimentalmente por Jean Perrin em 1908.
A compreensão do movimento Browniano dá-nos uma visão íntima do mundo microscópico, permitindo-nos compreender como as substâncias interagem umas com as outras em diferentes escalas de tempo. No último século, estudar o movimento Browniano por técnicas convencionais foi um desafio considerável devido aos movimentos rápidos e aleatórios das partículas, que ocorrem em intervalos de tempo muito curtos, cerca de 10-10 s (o chamado regime balístico). Uma vez que o movimento Browniano é extremamente sensível à variação da temperatura, a nanotermometria, medida da temperatura à nanoescala (uma escala de tamanhos um milhão de vezes mais pequena que um milímetro), é uma ferramenta poderosa para estudar este movimento.
Uso de nanofluídos pode gerar milhões de dólares
Uma equipa liderada por Luís Carlos, do Departamento de Física e do CICECO-Instituto de Materiais de Aveiro da UA, Xiaogang Liu, do Departamento de Química da National University of Singapore, juntamente com investigadores da Universidade Nanjing Tech (China), acaba de mostrar que a medida da temperatura de nanofluídos, realizada através da emissão de luz (luminescência) pelas nanopartículas em suspensão, permite calcular a velocidade instantânea balística de nanopartículas com diferentes tamanhos e formas.
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