O super aquecedor de água que aquece a água de 0 a 100 graus em um décimo de picossegundo

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Elia Tabuenca García
@eliatabuencagarcia
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É sem dúvida o aquecedor de água mais rápido do mundo. Atinge 100 graus Celsius em menos de um décimo de picossegundo. Este último é um milésimo de um bilionésimo de segundo. Um tempo tão curto que é difícil até imaginar

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É sem dúvida o aquecedor de água mais rápido do mundo. Atinge 100 graus Celsius em menos de um décimo de picossegundo. Este último é um milésimo de um bilionésimo de segundo. Um tempo tão curto que é difícil até de imaginar.





Uma equipe de cientistas liderada por Carl Caleman, do Centro de Ciência do Laser de Elétron Livre do DESY e da Universidade de Uppsala, na Suécia, conseguiu esse feito. Pesquisadores transformaram um poderoso laser de raios X no "aquecedor de água" mais rápido do mundo, atingindo 100.000 graus Celsius em menos de um décimo de picossegundo.

O experimento produziu um estado "exótico" da água, a partir do qual os pesquisadores esperam aprender mais sobre as características do líquido mais importante da Terra.

Os cientistas usaram lasers no SLAC National Accelerator Laboratory, nos Estados Unidos, para produzir raios-X extremamente intensos e ultracurtos em um jato de água.

“Não é a maneira usual de ferver sua água. Normalmente, quando você aquece a água, as moléculas simplesmente se agitam com mais força.No nível molecular, calor é movimento. Isso pode ser conseguido, por exemplo, através da transferência de calor de um fogão ou diretamente com micro-ondas que fazem as moléculas de água oscilarem para frente e para trás cada vez mais rápido em sintonia com o campo eletromagnético " explica Caleman.

O aquecimento produzido durante o estudo foi diferente. Os raios X de alta energia perfuraram os elétrons das moléculas de água, destruindo assim o equilíbrio das cargas elétricas. Nesse ponto, de repente os átomos sentem uma forte força repulsiva e começam a se mover violentamente. Em menos de 75 femtossegundos, ou 75 milionésimos de bilionésimo de segundo, a água muda de líquido para plasma. Este último é considerado o quarto estado da matéria, no qual os elétrons são removidos dos átomos, dando origem a uma espécie de gás eletricamente carregado.

“Mas à medida que se transforma de líquido em plasma, ainda permanece na densidade da água líquida, pois os átomos não têm tempo para se mover significativamente”, disse o coautor Olof Jönsson, da Universidade de Uppsala.



Este estado exótico da água não é nada que possa ser encontrado naturalmente na Terra. Tem características semelhantes ao plasma do sol e do gigante gasoso Júpiter, mas tem uma densidade menor. Além disso, é mais quente que o núcleo da Terra.

“A água é realmente um líquido estranho e, se não fosse por suas características únicas, muitas coisas na Terra não seriam como são, especialmente a vida”, disse Jönsson.

Esta é apenas a primeira parte do experimento. No futuro, os cientistas procurarão aprender mais sobre as propriedades gerais da água e as muitas anomalias, incluindo condutividade térmica e densidade, todas importantes para a vida na Terra. Mas não só. Embora o dimensionamento desse tipo de tecnologia leve algum tempo, pensar em aquecer água a temperaturas muito altas em um piscar de olhos abre uma ampla gama de aplicações em termos de economia de energia.



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Francesca Mancuso

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