O processo de percolação – em que um fluido transita por um material poroso – é extremamente frequente no cotidiano. Quando coamos um café, por exemplo, estamos vendo percolação em ação.
Embora ele seja fácil de identificar, seu comportamento abriga diversos segredos, que continuam a ser investigados pelos cientistas. Mais ainda, a teoria de percolação pode ser usada para explorar questões em várias áreas, que vão da ciência de materiais à epidemiologia, passando por redes complexas. E um trabalho recente realizado por um quarteto da UFC (Universidade Federal do Ceará) faz avanços importantes na compreensão do fenômeno.
“O modelo de percolação é certamente um dos mais simples da física estatística, apresentando porém um comportamento extremamente rico no que se refere a área de transições de fase e fenômenos críticos”, explica José Soares Andrade Jr., um dos autores do artigo publicado em 24 de abril no “Physical Review Letters”.
O trabalho se concentra no conceito de “esqueleto elástico” (elastic backbone), que é definido basicamente como o conjunto de caminhos mais curtos percorridos de uma ponta a outra do sistema num processo de percolação. Se cada um desses caminhos fosse esticado, todos teriam o mesmo comprimento. E se tivessem propriedades elásticas, esse comprimento determinaria o ponto a partir de onde se sentiria uma força elástica.
“Isso tem aplicação, por exemplo, se você estuda tecidos biológicos danificados e quer saber qual será a força que vai aparecer na hora em que você esticar”, conta Hans J. Herrmann, outro dos autores, numa equipe que tem ainda Cesar Sampaio Filho (primeiro autor) e André A. Moreira.
Os pesquisadores descobriram em seu trabalho que há uma transição de fase em sistemas assim em que o esqueleto elástico se torna denso. “Claramente vemos essa transição ocorrendo para diferentes tamanhos de sistema”, diz Sampaio Filho. “Essa transição é robusta e contínua.”
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