A temperatura de fusão de um material e a pressão aplicada sobre ele pode ser expressa por meio de uma equação do segundo grau, segundo um estudo publicado pelo professor Kostya Trachenko, da Queen Mary University.
Essa abordagem poderia simplificar o árduo processo de construção de diagramas de fase de temperatura-pressão que detalham as condições para que uma substância exista como sólido, líquido ou gás.
Anteriormente, a determinação de pontos de fusão sob várias pressões era um esforço dispendioso, que dependia de experimentos com diferentes condições de temperatura. Isso requer muitas tentativas e muitos recursos.
A teoria de Trachenko é descrita em um estudo publicado na revista Physical Review E. No estudo ele sugere que é possível prever a linha de fusão de uma substância usando condições mais modestas e acessíveis. As implicações dessa simplificação abrangem vários setores, incluindo a seleção de materiais para projetos avançados de engenharia e design de medicamentos.
“A simplicidade e a universalidade deste resultado são particularmente empolgantes”, disse o professor Trachenko em um comunicado, embora a simplicidade seja uma descrição relativa aqui. “Isso sugere que o derretimento, apesar de suas complexidades, exibe uma unidade fundamental em diversos sistemas, de gases nobres a metais.”
Sua conclusão se baseia no estado de energia das substâncias no limiar da fusão ou solidificação. Trachenko se desvia do foco na entropia, uma abordagem comum dos antecessores, e, em vez disso, correlaciona a linha de fusão com constantes fundamentais e especificidades de arranjos de elétrons dentro das substâncias.
Em certo sentido, a existência de tal fórmula não deve ser uma surpresa. Uma equação para o ponto em que os líquidos se transformam em gás já é conhecida, baseada na termodinâmica teórica. O mesmo vale para a sublimação – quando os sólidos se transformam diretamente em gás sem um estágio líquido, como ocorre para cometas que se aproximam do Sol. Por outro lado, dado o quão estudado é o tema, encontrar algo que foi perdido até agora é um tanto inesperado, especialmente porque a definição da fronteira entre sólido e líquido nem sempre é direta.
Como o ceticismo faz parte do processo científico, há especialistas que discordam das teorias do professor Trachenko. O Dr. Sergey Kharpak, do Centro Aeroespacial Alemão, é um deles. Ele destaca um aspecto particularmente cauteloso.
Em uma entrevista à New Scientist, ele ressalta que o modelo de Trachenko incorporou várias aproximações baseadas em sua “intuição física”. Sem provas mais concretas para essas estimativas, permanece incerto se a teoria resistirá à evidência empírica adquirida sob novas condições de teste.
