O vidro é geralmente visto como um sólido, mas a teoria sugere que seu comportamento pode se assemelhar mais ao de um líquido de fluxo lento. Físicos da Universidade de Utrecht, na Holanda, criaram recentemente uma fase vítrea em equilíbrio termodinâmico por meio de experimentos, uma descoberta que desafia a compreensão tradicional, uma vez que muitas teorias consideram impossível a existência de uma fase vítrea em equilíbrio. Thijs Besseling, primeiro autor do estudo, afirmou: "Para muitos, vidro e estado de equilíbrio são mutuamente exclusivos." Este resultado foi publicado na revista Nature Communications.
A estrutura interna do vidro carece do arranjo ordenado dos cristais, e ao mesmo tempo suas moléculas não se movem livremente como em um líquido, sendo frequentemente descrito como um material fora de equilíbrio, ou seja, resfriado tão rapidamente que seus átomos ficam presos em um estado caótico. Os pesquisadores da Universidade de Utrecht utilizaram um sistema modelo de coloides em vez de vidro atômico; os coloides são maiores que os átomos, mas seu comportamento físico é semelhante, facilitando o rastreamento por microscopia. Eles optaram por partículas em forma de bastão em vez de coloides esféricos. As partículas em forma de bastão podem se mover lateralmente e girar, criando um estado vítreo com desordem posicional, mas no qual as partículas podem girar. Esse estado é energeticamente mais favorável, e o sistema retorna naturalmente a ele.
No experimento, os pesquisadores aplicaram um campo elétrico externo para empurrar temporariamente o vidro em forma de bastão em direção a uma estrutura cristalina. Teoricamente, o cristal é mais estável, mas após desligar o campo elétrico, o material retornou a um estado semelhante ao vítreo, indicando que o sistema estava em equilíbrio, e não em um estado intermediário. Besseling observou: "A afirmação de que estados semelhantes ao vítreo podem estar em equilíbrio é bastante controversa." A equipe colaborou com a especialista em simulação Laura Filion para realizar simulações computacionais e observou o mesmo comportamento em um modelo simplificado: em alta densidade, o estado desordenado era mais estável que o cristal, reforçando a confiabilidade dos resultados.
Este estudo não prova que o vidro comum das janelas está em equilíbrio, pois existem diferenças entre sistemas atômicos e o modelo de coloides, mas ele revela o papel crucial da forma das partículas na transição vítrea. Muitas moléculas têm forma alongada e podem girar; essa rotação pode ser crucial para a formação do vidro, um elemento frequentemente negligenciado pelas teorias existentes. Uma compreensão mais profunda da transição vítrea pode ajudar a prever as propriedades de materiais desordenados, possivelmente impulsionando o desenvolvimento em áreas como baterias, revestimentos e biomateriais, e está relacionada a processos dinâmicos semelhantes ao vidro na biologia e na medicina.
Detalhes da publicação: Autor: Rosa van den Dool, Universidade de Utrecht; Título: O vidro é um sólido ou um líquido super lento? Físicos criam fase vítrea em equilíbrio a partir de partículas em forma de bastão; Publicado em: Nature Communications (2026); Informações da revista: Nature Communications.
