Meio ambiente

Não perturbe: ruído otimizando reação química

Ruído normalmente não é mais do que um incômodo, tanto no nosso dia-a-dia quanto em equipamentos e sistemas elétricos e eletrônicos. Mas nadana natureza é inútil. Agora, uma equipe de pesquisadores alemães descobriu que o ruído não apenas mantém vivos ecossistemas marinhos inteiros, como também pode ajudar a indústria química a funcionar com menores danos ao meio-ambiente e economizar reagentes.

A equipe do Dr. Changsong Zhou, da Universidade de Potsdam, Alemanha, está explorando os segredos dos sistemas caóticos, tecnicamente conhecidos como meios excitáveis. A excitação dos neurônios no cérebro é um sistema desse tipo, assim como o florescimento do plâncton no mar. Esses sistemas não se tornam ativos com pequenos sinais; mas, se forem estimulados acima de um valor limite, então entram em atividade total: o plâncton floresce e o cérebro funciona.

"Da mesma forma, comportamento excitável não linear é também encontrado nas reações químicas," explica o Dr. Zhou. "onde uma pressão externa ou luz pode levar uma reação num caminho ao invés de outro."

O Dr. Zhou e sua equipe descobriu que a chave para esse tipo de excitação é a mesclagem caótica e o ruído. Os pesquisadores demonstraram como um sistema não linear pode ser controlado para se tornar sincronizado mesmo quando seu estímulo está abaixo do valor limite - por meio da adição de ruído ao sistema.

Ao invés de perburbar o sistema, o ruído passa a sustentá-lo. Por exemplo, o "ruído" em um ecossistema marinho é gerado por alterações de temperatura, correntes oceânicas, ondas geradas pelo vento, flutuações nos níveis de nutrientes, movimentos de cardumes de peixes - tudo isso afeta como o plâncton cresce ou diminui. Se as condições estiverem abaixo de um nível ótimo, o plâncton não cresce, mas se ele for forçado à ação pelo "ruído", o sistema inteiro é estimulado e o plâncton floresce rapidamente.

Os cientistas descobriram que o ruído pode também ser muito útil para controlar reações químicas. Eles explicam que a geração de perturbações aleatórias nos tanques industriais onde os reagentes são misturados pode garantir que a reação se faça de forma mais eficiente, diminuindo o lixo químico. Além de tornar a indústria química mais ambientalmente correta, o ruído irá gerar ganhos em economia, já que os reagentes serão melhor aproveitados.

O artigo foi publicado no último número do periódico New Journal of Physics.





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