Água pode ser fervida em 1 picossegundo

Embora tudo deva ocorrer em 1 picossegundo, a simulação da nuvem molecular 

de água fervente exigiu

 o equivalente a 200.000 horas de tempo de processador.[Imagem: Oriol Vendrell/DESY]

Fervura instantânea

Colocar uma chaleira com água sobre a chama do fogão parece ser uma forma bem adequada para ferver água.

Adequada, mas não muito rápida.

Cientistas alemães idealizaram uma nova técnica que permite que a água ferva em menos de um picossegundo - 1 trilionésimo de segundo.

Na verdade, bem mais do que ferver, nesse tempo que é tão curto que é até difícil de medir, a água deverá atingir 600º C.

É certo que não será água suficiente para você fazer um café, mas 1 nanolitro - 1 bilionésimo de litro - é mais do que suficiente para a maioria dos experimentos de reações termais, tais como a combinação de pequenas moléculas orgânicas para formar novas substâncias.

"A ideia é aquecer o 'solvente' de forma que muitas moléculas comecem a reação química desejada ao mesmo tempo, e então acompanhar como a reação se desenvolve," disse Oriol Vendrell, do Experimento DESY, na Alemanha, que trabalha com um laser de elétrons livres.

A novidade está sendo bem recebida sobretudo porque o aquecimento instantâneo poderá ser aplicado a amostras de grande relevância química e biológica.

"A água não é apenas um solvente passivo, ela desempenha um papel importante na dinâmica de processos químicos e biológicos estabilizando determinados compostos químicos e permitindo reações específicas," explicou Vendrell.

Embora a mini-nuvem de vapor resultante se desfaça em menos de um milissegundo, isso é um tempo enorme em termos de reações químicas.

O progresso da reação poderá ser acompanhado com pulsos ultracurtos de raios X, como os que serão produzidos pelo acelerador de elétrons livres XFEL, de 3,4 km de extensão, que está atualmente em construção no DESY.

Uma das vantagens do novo método de aquecimento é que os pulsos ultracurtos podem ser muito bem sincronizados com os flashes de raios X, permitindo iniciar o experimento e testar a reação em tempos bem definidos.

Agora é só esperar o término da construção de todos os equipamentos e instalações que serão capazes de realizar na prática o novo conceito de aquecimento instantâneo - por enquanto a ideia é apenas teórica, porque não existe no mundo nenhuma instalação capaz de testar a ideia.

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/12/2013

Bibliografia:

Ultrafast Energy Transfer to Liquid Water by Sub-Picosecond High-Intensity Terahertz Pulses: An Ab Initio Molecular Dynamics Study
Pankaj Kr. Mishra, Oriol Vendrell, Robin Santra
Angewandte Chemie International Edition
Vol.: 52, Nr. 51, p. 13685-13687

DOI: 10.1002/anie.201305991