Felix Flicker et al.
Um algoritmo criado para encontrar o caminho mais eficiente de átomo para átomo, num tipo bizarro de cristal, produziu labirintos incrivelmente intrincados. A técnica poderá ser útil para acelerar certas reações químicas industriais.
Um estudo publicado esta terça-feira na Physical Review (revista impressa), revelou que um algoritmo criado para encontrar o caminho mais eficiente de átomo a átomo em quasicristais gera labirintos incrivelmente complexos.
Como explica a New Scientist, os quasicristais têm átomos dispostos de forma repetitiva, como cristais normais, mas com simetrias mais complexas e imprevisíveis.
Sintetizados em laboratório e formados na primeira detonação nuclear em 1945, estes cristais foram encontrados na sua forma natural apenas num meteorito descoberto na Rússia em 1985.
“Os quasicristais têm todas estas simetrias que não podem existir nos cristais [normais], o que é fascinante. É uma área muito bonita da matemática, mas em que as pessoas podem apreciar a sua beleza de forma direta, sem terem necessariamente de conhecer os detalhes”, explicou o líder da investigação, Felix Flicker da Universidade de Bristol, no Reino à New Scientist.
Como se sai do labirinto?
Os cientistas desenvolveram um algoritmo para criar rapidamente uma rota que toca todos os átomos de um quasicristal uma vez, e apenas uma vez.
Os diagramas destas rotas formaram “belas estruturas” semelhantes a labirintos.
Como explica a New Scientist, criar uma rota deste tipo é o que se conhece, em informática, como um problema NP-completo, que se torna exponencialmente mais complexo à medida que o número de átomos aumenta.
No entanto, esta equipa de investigadores descobriu que, para alguns quasicristais, a solução é inesperadamente simples.
Felix Flicker et al.
Solução do labirinto, marcada a vermelho
“Foi muito surpreendente, porque o problema em geral é conhecido por ser essencialmente impossível de resolver, e não parecia haver nenhuma simplificação óbvia proporcionada por estes quase-cristais, porque não têm simetrias translacionais”, explicou Flicker.
Aplicações industriais em perspetiva
A equipa de investigação teoriza que esta descoberta pode revolucionar as reações químicas industriais – nomeadamente na sua aceleração.
Flicker acredita também que poderá ser utilizado para criar catalisadores cristalinos para processos químicos industriais que sejam mais eficientes do que os métodos atuais, acelerando ou reduzindo assim os custos de produção de determinados compostos.
O cientista acredita, no entanto, que outras (e até melhores) aplicações inovadoras surgirão com o tempo: “Esperamos que as aplicações mais interessantes sejam aquelas em que ainda não pensámos”.
