A poluição atmosférica é uma das maiores ameaças silenciosas do planeta. Segundo a ONU, em 2021 ela esteve associada a 8,1 milhões de mortes no mundo, resultado da inalação de nanopartículas tão pequenas que conseguem driblar as defesas do organismo e penetrar na corrente sanguínea. Agora, uma equipe da Universidade de Warwick, no Reino Unido, apresentou um modelo matemático que promete revolucionar a forma como entendemos o comportamento dessas partículas no ar.
O trajeto invisível das nanopartículas
Todos os dias, milhões de nanopartículas de diferentes origens — fuligem, poeira, polén, microplásticos e até vírus — flutuam em suspensão na atmosfera. Por seu tamanho microscópico, elas alcançam as regiões mais profundas dos pulmões e, muitas vezes, o sistema circulatório.
Até agora, os cálculos usados por cientistas assumiam que essas partículas tinham formato esférico, o que simplificava os modelos, mas deixava de fora boa parte da realidade. Na prática, as nanopartículas apresentam bordas, superfícies irregulares e geometrias complexas — características que afetam diretamente sua trajetória e sua interação com o ar.
Essas simplificações matemáticas faziam com que os modelos de poluição do ar e de dispersão de contaminantes apresentassem falhas importantes. Como resultado, tornava-se difícil prever com precisão onde e como os poluentes se acumulam, ou avaliar corretamente os riscos de inalar partículas de formas não esféricas.
Foi essa lacuna que inspirou o engenheiro Duncan Lockerby e sua equipe da Universidade de Warwick a criar uma nova abordagem. “Se conseguirmos prever com precisão o movimento de partículas de qualquer forma, podemos aprimorar radicalmente os modelos de poluição, de transmissão de doenças e até de química atmosférica”, explicou o pesquisador.
Um modelo matemático atualizado para o século XXI
A inovação de Warwick nasce de uma atualização profunda de uma equação clássica da física. Em 1910, o cientista John Cunningham formulou o chamado fator de correção de Cunningham, usado para medir como o ar resiste ao movimento de partículas diminutas. Essa equação foi posteriormente adaptada pelo Nobel de Física Robert Millikan, mas restrita apenas a partículas esféricas.
Mais de um século depois, o grupo de Lockerby resgatou o conceito e o expandiu. A nova versão, descrita no Journal of Fluid Mechanics Rapids, introduz um “tensor de correção”, ferramenta matemática capaz de calcular as forças e resistências que atuam sobre partículas de qualquer formato — sem depender de medições experimentais ou simulações complexas.
Nos testes de validação, o modelo demonstrou precisão impressionante. Ao comparar os resultados com dados de laboratório e fórmulas conhecidas para esferas, discos e elipsoides, o erro ficou abaixo de 4%. Segundo Lockerby, trata-se do “primeiro quadro teórico capaz de prever com precisão o movimento de partículas não esféricas no ar”.
Aplicações práticas e impacto global
A equipe disponibilizou o modelo como código aberto para Matlab, o que permite que laboratórios e indústrias do mundo todo o utilizem e aperfeiçoem. O potencial de aplicação é vasto: desde prever a dispersão de poluentes em centros urbanos até simular o deslocamento de cinzas vulcânicas, fumaça de incêndios florestais e medicamentos em forma de nanopartículas.
Além disso, a Escola de Engenharia da Universidade de Warwick inaugurou um novo laboratório dedicado a estudar partículas de diferentes formatos em condições controladas, ampliando a capacidade de testar e refinar o modelo.
Os cientistas recomendam que a ferramenta seja usada não apenas na pesquisa ambiental, mas também no desenvolvimento de tecnologias mais seguras e na formulação de políticas públicas sobre ar limpo e saúde ambiental. Ainda assim, eles reconhecem que o método precisa ser testado em casos mais extremos, com partículas de geometrias muito complexas e sistemas com múltiplas interações simultâneas.
Um avanço promissor para a ciência e a saúde
Para Lockerby e seus colegas, os resultados representam um marco importante para a ciência dos aerossóis e para o combate à poluição atmosférica. Ao permitir que pesquisadores “vejam” com mais clareza o movimento invisível das partículas, o modelo oferece um caminho mais preciso para compreender os riscos e criar soluções.
Em um mundo onde respirar ar puro está se tornando um privilégio, essa nova ferramenta matemática pode ajudar a transformar o conhecimento científico em políticas concretas — e, quem sabe, salvar milhões de vidas nos próximos anos.
[ Fonte: Infobae ]
