Engarrafamentos não são um problema apenas para motoristas presos no trânsito. Fenômenos semelhantes ocorrem em muitos sistemas físicos e biológicos, nos quais pode acontecer a transição de um estado de movimento fluido para outro de quase total rigidez. Em artigo publicado na Physical Review Letters, uma equipe internacional incluíndo a física brasileira Carolina Brito, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), apresenta o primeiro modelo matemático capaz de incorporar, simultaneamente, o efeito do atrito e do desvio da forma esférica na transição de congestionamento em um sistema de partículas.
Como Brito explica no vídeo, compreender as transições de congestionamento, ou de jamming importante para o estudo da dinâmica da matéria no estado granular. Conceitos da transição de jamming também têm sido aplicados em estudos de computação em redes complexas do tipo deep learning networks. “Há um interesse teórico porque diversos fenômenos não lineares acompanham a transição de jamming”, afirma a pesquisadora.
Em geral, a transição de jamming é estudada por meio de modelos simples de partículas em um espaço bidimensional. Alguns modelos descrevem o efeito da asfericidade, isto é, do desvio da forma esférica das partículas, no número médio de contatos entre as partículas em que ocorre o congestionamento do sistema. Já outros conseguem simular o efeito do atrito nesse número médio de contatos. “Até o momento não havia um modelo na literatura capaz de descrever o comportamento completo desses sistemas”, diz Brito. “Propusemos um modelo que unifica esses comportamentos.”
O projeto de pesquisa foi financiado pelo European Research Council, Simons Foundation e CNPq.
Artigo científico
Jamming with Tunable Roughness
Harukuni Ikeda, Carolina Brito, Matthieu Wyart e Francesco Zamponi
Phys. Rev. Lett. 124, 208001 – 18 de maio de 2020
Arxiv:2001.09665
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Igor Zolnerkevic
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