Materiais Avan�ados
Redação do Site Inovação Tecnológica – 10/02/2026
Sequ�ncia mostrando pares de esferas em escala milim�trica formando um cristal de tempo ao longo de aproximadamente um ter�o de segundo no tempo. As cores representam as esferas interagindo em diferentes est�gios desse per�odo.
[Imagem: Center for Soft Matter Research/NYU]
Cristal do tempo que levita
Os cristais t�m estruturas at�micas bem definidas, com os �tomos distribuindo-se no espa�o em geometrias precisas e peri�dicas, ou seja, em unidades repetidas. J� os cristais do tempo t�m estruturas que se repetem n�o no espa�o, mas no tempo – eles s�o din�micos e est�o sempre se refazendo.
Embora aplica��es comerciais ou industriais para esta intrigante forma de mat�ria ainda estejam por ser desenvolvidas, j� h� v�rias ideias para explorar esses cristais para o avan�o da computa��o qu�ntica e do armazenamento de dados, entre v�rias outras.
A bola ent�o est� com os experimentalistas, que t�m tentado desenvolver diferentes tipos de cristais do tempo, com diferentes propriedades e, sobretudo, mais f�ceis de lidar.
Mia Morrell, da Universidade de Nova York, nos EUA, achou que era mais f�cil trocar �tomos por pequenas esferas de isopor, que podem ser precisamente manipuladas gra�as �s recentes t�cnicas de levita��o ac�stica e pin�as s�nicas. O resultado � um novo tipo de cristal do tempo, um no qual suas part�culas formadoras levitam sobre uma almofada de som, enquanto interagem entre si por meio da troca de ondas sonoras.
“As ondas sonoras exercem for�as sobre as part�culas, assim como as ondas na superf�cie de um lago podem exercer for�as sobre uma folha flutuante,” explicou Morrell. “Podemos levitar objetos contra a gravidade, mergulhando-os em um campo sonoro chamado onda estacion�ria.”
Desafiar a reciprocidade da lei do movimento torna este cristal do tempo interessante para v�rias �reas de pesquisa.
[Imagem: Mia C. Morrell et al. – 10.1103/zjzk-t81n]
Desafiando a Terceira Lei de Newton
Al�m de a cria��o de um novo tipo de cristal do tempo ser interessante por si s�, neste caso h� algo especial devido ao modo como as part�culas levitadas interagem umas com as outras, especificamente atrav�s da troca de ondas sonoras que se refletem entre elas.
O que ocorre � que as part�culas maiores espalham mais som do que as part�culas menores. Assim, uma part�cula grande influenciar� mais uma part�cula pequena do que uma part�cula pequena influenciar� uma part�cula grande. Como resultado, a intera��o entre uma part�cula pequena e uma grande � desequilibrada, ou n�o-rec�proca como dizem os f�sicos.
E � nisto que est� a grande curiosidade da demonstra��o: As part�culas formadoras do cristal do tempo desafiam a Terceira Lei do Movimento de Newton, que afirma que, para cada a��o de um objeto, h� uma rea��o igual e oposta. Isto significa que as for�as ocorrem sempre em pares equilibrados, ou seja, iguais em magnitude e opostas em dire��o.
O cristal do tempo por levita��o n�o obedece a essa regra, com as esferas de poliestireno interagindo de forma mais independente, n�o necessariamente seguindo for�as equilibradas – elas se movem de modo n�o-rec�proco.
Dispositivo de levita��o ac�stica usado para fazer as esferas de poliestireno expandido levitarem sobre um “colch�o” de som e interagirem entre si por meio de ondas sonoras (tudo funciona em uma frequ�ncia inaud�vel ao ouvido humano).
[Imagem: Center for Soft Matter Research/NYU]
Analogia com rel�gio biol�gico
Al�m de ser um dispositivo simples, que pode ser reproduzido em qualquer laborat�rio, o grande feito do novo cristal do tempo est� em viabilizar intera��es mediadas por ondas n�o restritas pela Terceira Lei de Newton, permitindo que as part�culas oscilem espontaneamente enquanto est�o suspensas no ar.
E, como � um cristal que oscila no tempo, isso significa que ele cont�m intrinsecamente um ritmo que equilibra com precis�o as for�as incomuns que experimenta.
H� muitas formas de explorar isto em pesquisas de diferentes �reas, o que a equipe exemplifica fazendo uma associa��o entre o comportamento do seu cristal do tempo n�o-rec�proco com os rel�gios biol�gicos, ou ritmos circadianos: Assim como este cristal do tempo, algumas redes bioqu�micas tamb�m interagem de forma n�o-rec�proca, incluindo a forma como o nosso corpo funciona para decompor os alimentos.
“Os cristais do tempo s�o fascinantes n�o s� pelas possibilidades, mas tamb�m porque parecem t�o ex�ticos e complicados,” disse o professor David Grier. “Nosso sistema � not�vel porque � incrivelmente simples.”
Artigo: Nonreciprocal Wave-Mediated Interactions Power a Classical Time Crystal
Autores: Mia C. Morrell, Leela Elliott, David G. Grier
Revista: Physical Review Letters
DOI: 10.1103/zjzk-t81n
Outras not�cias sobre:
Mais tópicos
