Cientistas da Universidade de Konstanz identificaram um novo tipo de atrito de deslizamento que ocorre sem contato físico, impulsionado por interações magnéticas. Este fenômeno quebra a lei de Amontons, um princípio da física de 300 anos, ao demonstrar picos de atrito em certas distâncias, em vez de aumentar de forma constante com a carga. As descobertas foram publicadas na Nature Materials.
Pesquisadores da Universidade de Konstanz conduziram um experimento de bancada usando uma matriz bidimensional de elementos magnéticos de rotação livre posicionados acima de uma segunda camada magnética. As camadas nunca se tocam fisicamente, mas as interações magnéticas produzem atrito mensurável durante o movimento de deslizamento. Ao variar a distância entre as camadas, a equipe controlou a carga efetiva e observou mudanças na estrutura magnética. O atrito mostrou-se menor quando as camadas estavam muito próximas ou muito distantes, mas aumentou drasticamente em distâncias intermediárias devido a preferências magnéticas conflitantes: a camada superior favorecendo o alinhamento antiparalelo e a inferior preferindo o paralelo. Esse conflito causa reorientações constantes de maneira histérica, aumentando a perda de energia e criando um pico de atrito, violando a lei de Amontons — que normalmente vincula o atrito linearmente à força de pressão por meio de deformações superficiais. A lei de Amontons tem se mantido válida por mais de 300 anos com base em observações cotidianas, como objetos mais pesados serem mais difíceis de empurrar. No entanto, em sistemas magnéticos, o movimento desencadeia rearranjos internos não contabilizados nos modelos tradicionais. Hongri Gu, que realizou os experimentos, declarou: 'Ao alterar a distância entre as camadas magnéticas, pudemos levar o sistema a um regime de interações conflitantes onde os rotores se reorganizam constantemente enquanto deslizam'. Anton Lüders, que desenvolveu o modelo teórico, observou: 'De uma perspectiva teórica, este sistema é notável porque o atrito não se origina do contato físico da superfície, mas da dinâmica coletiva dos momentos magnéticos'. Clemens Bechinger, o supervisor do projeto, acrescentou: 'O que é notável é que o atrito aqui surge inteiramente da reorganização interna. Não há desgaste, nem rugosidade superficial e nem contato direto. A dissipação é gerada exclusivamente por rearranjos magnéticos coletivos'. A física, independente da escala, pode se aplicar a materiais magnéticos atomicamente finos. As aplicações potenciais incluem atrito ajustável para metamateriais friccionais, sistemas de amortecimento adaptativo, sistemas micro e nanoeletromecânicos, rolamentos magnéticos e isolamento de vibração. O estudo, realizado por Hongri Gu, Anton Lüders e Clemens Bechinger, foi publicado na Nature Materials (DOI: 10.1038/s41563-026-02538-1).
