Física mostra como a água é 'fascinantemente maluca'

Karine Rodrigues

Inodora, insípida e incolor? Sim, a água é tudo isso, mas aos olhos da física Marcia Barbosa, a apresentação ganha contornos surpreendentes. Que o diga o grupo de estudantes e professores do Ensino Básico presentes à programação organizada no IMPA, na manhã desta sexta-feira, para comemorar a Semana Nacional de Ciência e Tecnologia (SNCT).

Como quem revela inconfidências, Marcia contou que a água é “polêmica” e “bizarra”, divertindo a plateia que, atenta e curiosa, acompanhou o que a pesquisadora premiada da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) tinha a dizer sobre o tema “As maluquices da água podem ser a resposta”. A palestra encerrou o Ciclo IMPA-Serrapilheira de Popularização da Matemática, iniciado no Congresso Internacional de Matemáticos (ICM) 2018, em agosto, no Rio.

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Ganhadora, em 2013, do Prêmio L’Óreal Unesco for Women in Science por suas pesquisas sobre o assunto, Marcia descreveu cinco particularidades da água e revelou que essas características nada usuais podem nos ajudar a desenvolver alternativas de combate à escassez de água potável no planeta.

Embora 70% da Terra seja coberta por água, quase a totalidade (97,5%) é salgada, ou seja, imprópria para consumo humano, contou a pesquisadora, chamando atenção para o fato de que já em 1950, países da África e, depois, da Europa precisavam lidar com o problema, agravado desde então.

Qual seria, então, a saída para economizar água, perguntou Marcia, brincando com a plateia que deixar de tomar banho no fim de semana não seria uma resposta válida. “A saída é usar o cérebro”, observou a pesquisadora, citando o trabalho de cientistas que, como ela, buscam estratégias para separar o sal da água.

Durante cerca de 1 hora de palestra, ela detalhou aspectos físicos e químicos da substância, como densidade, calor e difusão, para explicar que existem alternativas para tornar a água potável. Uma possibilidade é a destilação térmica – medida eficiente, mas onerosa, por exigir grande quantidade de energia.

Sobre o aspecto da densidade, por exemplo, ela chamou atenção da plateia para o fato de a água em estado sólido, ao contrário de outras substâncias, ter densidade menor do que no estado líquido. É exatamente por isso que, se você colocar um cubo de gelo em um copo de refrigerante, ele flutua. “A maioria dos materiais afunda no seu próprio material líquido. Mas , quando esfria, a água faz uma coisa bizarra”, observou a física, destacando que o gelo se forma de cima para baixo.

Outra particularidade da substância é a forma como ela se desloca, chamada, cientificamente, de difusão. “A água se move de um jeito esquisitão”, disse Marcia, citando ambientes que fazem parte da rotina da plateia – shopping center e ônibus – para criar uma analogia capaz de descrever o dito comportamento. “Vocês não conseguem andar facilmente em um shopping cheio porque tem muita gente. A água se move mais rapidamente quando tem mais coisas e pessoas no sistema. O que é uma maluquice.”

Para exemplificar, ela interagiu com a plateia, mostrando que o truque, na verdade, está relacionado às ligações de hidrogênio. “A água vai se agarrando nas moléculas laterais e, com isso, ela anda mais rapidamente. É como se, no shopping center e no ônibus bem cheio, para andar rapidamente, você começasse a segurar no ombro das pessoas. Por favor, não queiram ser água”, brincou, sobre a estratégia de usar o outro para se deslocar de forma mais célere.

Mas foi justamente o tal jeitão esquisito de se movimentar que trouxe luz aos processo de dessalinização da água, acrescentou Marcia. Há alguns anos, um experimento revelou algo inusitado: ao ser inserida em um tubo de dimensões muito pequenas (nanotubo), a água  se movimentava de forma acelerada.

“Violava tudo o que era lei da Física que se conhecia. Ela se movia rapidamente porque usava esse truquezinho de ir se agarrando e se movendo”, disse a pesquisadora, citando que o gosto por pequenos furos possibilitou a criação de filtros nanométricos e o surgimento, por exemplo, de telas com materiais que “amam” e que “odeiam” água, permitindo, assim, o processo de dessalinização.

“Se vocês quiserem se distrair e tentar ter ideias a partir das maluquices da água, ela tem 70 coisas diferentes dos outros materiais”, finalizou Marcia, concluindo que, “se a água é maluca, é fascinantemente maluca”.

Ao agradecer a participação da pesquisadora, o diretor-geral do IMPA, Marcelo Viana, fez votos para que os estudantes e professores da plateia, em breve, retornem ao IMPA. “Que voltem daqui uns anos para o mestrado e o doutorado.”

Giulia Nogueira: “Palestra trouxe perspectiva nova” 

Se depender de Giulia Nogueira, 16 anos, é provável que isso ocorra. Estudante do Colégio Estadual Matemático Joaquim Gomes de Souza, em Niterói, ela disse que a matemática é sua matéria predileta. Sobre a palestra, contou ter ficado maravilhada. “Tinha um pouco de física, de química, de matemática. Trouxe uma perspectiva nova para mim sobre a água”, disse ela, que fez a prova da 2ª fase da OBMEP e está aguardando o resultado.

A abordagem usada pela física UFRGS também agradou professores. Fernanda Cataldo, que leciona matemática no Joaquim Gomes de Souza, achou a apresentação leve e divertida. “Foi uma das melhores palestras que já assisti”, garantiu.