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Gotas da mecânica quântica

03.01.2018

Uma equipe de físicos do Instituto de Ciências Fotônicas (ICFO), Barcelona, Espanha, criou gotículas líquidas 100 milhões de vezes menores que as gotículas de água comuns e que obedecem às leis da estranha mecânica quântica. As gotículas foram criadas nos nós de uma armadilha óptica de feixes de laser e, mesmo em escala tão microscópica, mostraram todas as propriedades básicas das gotículas de líquido - mantendo sua forma e volume, independentemente da temperatura. No entanto, as gotículas deste líquido quântico eram muito mais densas do que quaisquer outras gotículas de líquido que existem em condições normais.

Para criar gotículas de líquido quântico, cientistas espanhóis resfriaram um gás composto por átomos de potássio a uma temperatura de -273,15 graus Celsius. A essa temperatura, os átomos formaram um condensado de Bose-Einstein, um estado da matéria em que todos os seus átomos estão sincronizados entre si no nível quântico, devido ao qual todo o condensado se comporta como um grande átomo, sujeito apenas às leis da física quântica.

Quando os pesquisadores combinaram dois condensados independentes, eles formaram gotículas de um líquido quântico. Os cientistas conseguiram fazer algo semelhante antes, a substância dessas gotículas foi conectada pelas forças das interações eletromagnéticas entre as moléculas. Em contraste, as gotículas obtidas pelos cientistas espanhóis mantiveram sua forma devido ao fenômeno das "flutuações quânticas".

As flutuações quânticas são consequência do princípio da incerteza de Heisenberg, segundo o qual as partículas quânticas não possuem parâmetros estritamente definidos. Seus parâmetros como nível de energia, posição e orientação no espaço só podem ser descritos em termos de probabilidade. E se tomarmos essas probabilidades da posição atual das partículas quânticas, velocidades e direções de seu movimento, podemos calcular a magnitude de suas interações, que se manifesta na forma de pressão. Mas o mais interessante é que, se somarmos a força e o vetor de pressão de todas as partículas quânticas, um fato incomum será revelado, as partículas se atraem mais do que se repelem. E é justamente por essa atração que eles se ligam em gotículas de um líquido quântico que consegue manter sua forma.

Medições realizadas por cientistas mostraram que gotículas de um líquido quântico de átomos de potássio são líquidas em maior medida do que gotículas de um líquido superfluido comum, hélio líquido, por exemplo. Em termos de índice de fluxo e outros parâmetros básicos inerentes aos líquidos, um líquido quântico supera qualquer líquido superfluido em duas a oito ordens de magnitude, o que abre amplas oportunidades para os físicos realizarem experimentos usando um líquido quântico.

No entanto, as gotículas de líquido quântico possuem alguns limites que limitam suas aplicações. Por exemplo, se o número de átomos em uma gota se tornar maior que um determinado valor, a gota colapsa e o líquido quântico se transforma em gás, que tende a preencher todo o espaço disponível, como qualquer outra substância gasosa.

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Proteína encontrada para prevenir parto prematuro 01.01.2017

Pesquisadores da Wayne University descobriram que a proteína PIBF1 pode prevenir o parto prematuro. Os cientistas planejaram realizar testes envolvendo mulheres.

Os cientistas disseram que a proteína PIBF1 está localizada no útero de uma mulher e afeta sua imunidade. Anteriormente, o mundo científico não suspeitava da existência de tais células. Os cientistas planejam realizar estudos que permitirão entender melhor como o uso da substância pode proporcionar as melhores condições para o curso da gravidez. Em um estudo recente do PIBF1, 45 mulheres foram biopsiadas, algumas das quais deram à luz prematuramente. Usando as amostras, os cientistas conseguiram recriar a proteína e injetá-la em roedores experimentais.

O estudo confirmou a eficácia da proteína - graças à introdução do PIBF1, nenhuma das ratas de laboratório deu à luz prematuramente. Esta descoberta visa principalmente ajudar as mulheres que foram infectadas com um vírus durante a gravidez. Muitas vezes, devido a doenças infecciosas durante a gravidez, o nível de proteção imunológica é reduzido, o que pode provocar parto prematuro. Os cientistas observam que os bebês nascidos prematuramente têm um alto risco de morte. Aquelas crianças cujas mães tinham falta de proteína PIBF1 nasceram não totalmente formadas.

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