Ao estudar um globo de âmbar de 20 milhões de anos, os cientistas provaram de uma vez por todas que o vidro não flui.

Algumas pessoas afirmam que os vitrais das igrejas antigas são mais espessos na parte inferior do que na parte superior porque o vidro flui lentamente como um líquido. Já há algum tempo que sabemos que isto não é verdade; estes vitrais são mais espessos na parte de baixo devido ao processo de produção. Nos tempos medievais, um pedaço de vidro fundido era enrolado, expandido e achatado antes de ser girado em um disco e cortado em vidros. Estas chapas eram mais espessas ao redor das bordas e instaladas de tal forma que o lado mais pesado ficava no fundo.

Mas o mito de que o vidro flui tem persistido ao longo do tempo. Parte da razão é que o vidro é uma substância viscosa super-refrigerada que foi vitrificada – uma mudança maciça nas propriedades físicas em que uma transição de fase de primeira ordem foi evitada (ao contrário do estado padrão das transições de matéria sólida/líquida/gás).

Quando um líquido arrefece, ele cristaliza, o que aumenta a sua viscosidade (uma medida da sua resistência ao fluxo). Mas quando o vidro esfria, ele permanece preso em um estado sólido sem cristalização. Essencialmente, a viscosidade do líquido super refrigerado sobe até se tornar um sólido amorfo ou vidro.

O cientista Robert Brill explica mais:

Como é o caso dos líquidos, os átomos que compõem um vidro não estão dispostos em nenhuma ordem regular – e é aí que surge a analogia. Os líquidos fluem porque não há forças fortes a manter as suas moléculas juntas. As suas moléculas podem mover-se livremente umas para as outras, para que os líquidos possam ser derramados, salpicados e entornados. Mas, ao contrário das moléculas em líquidos convencionais, os átomos em copos são todos mantidos juntos firmemente por fortes ligações químicas. É como se o vidro fosse uma molécula gigante. Isto torna os vidros rígidos para que não possam fluir à temperatura ambiente. Assim, a analogia falha no caso de fluidez e fluxo.

Então o vidro, neste estado funky de não ser um sólido ou líquido, levou alguns a assumir que ainda está potencialmente em estado de fluxo.

Para finalmente colocar esta ideia em descanso, Jing Zhao, Sindee Simon e Gregory McKenna analisaram um pedaço de âmbar preservado com 20 milhões de anos. Eles usaram o âmbar – um polímero orgânico – porque a dinâmica do vidro persiste, independentemente de ser orgânico ou inorgânico. O âmbar fóssil também oferece aos cientistas a oportunidade de estudar materiais de formação de vidro muito abaixo das típicas temperaturas de transição vítrea; dada a sua extrema idade, é uma forma de vidro ultra-estável.

Credit: Texas Tech University.

A equipa realizou uma série de experiências calorimétricas e de relaxamento do stress no âmbar dominicano. Eles mediram os seus tempos de relaxamento (rearranjos intermoleculares) a várias temperaturas, inclusive acima da sua temperatura fictícia. A equipe observou que os tempos de relaxamento do âmbar não divergiram – significando que não poderia ser uma espécie de fluido.

“Este resultado desafia todas as teorias clássicas do comportamento de transição vítrea”, observou McKenna através de uma declaração.

Ler todo o estudo na Nature Communications: “Usando âmbar de 20 milhões de anos para testar o comportamento super-arrenial dos sistemas de formação de vidro”

Imagem superior: Vladimir Sazonov/.