Pesquisadores da Universidade do Colorado em Boulder (CU Boulder) conseguiram um feito inédito na física da matéria condensada. Pela primeira vez, um cristal do tempo — uma fase da matéria cujos padrões internos se repetem ao longo do tempo, em vez de permanecerem fixos no espaço — foi criado em laboratório de forma visível. A descoberta foi publicada na revista Nature Materials.

O fenômeno foi produzido dentro de uma fina célula de vidro contendo cristal líquido em forma de bastonete, posicionado entre duas placas revestidas com corante. Sob iluminação constante de luz azul, o material começou a exibir listras que se reorganizavam continuamente, repetindo o mesmo padrão ciclicamente. Ao rastrear essas faixas, o então estudante de pós-graduação Hanqing Zhao documentou o movimento como uma forma observável de cristal do tempo — algo que, até então, só podia ser inferido por meio de sinais indiretos.

“Tudo nasce do nada. Basta projetar uma luz, e todo esse mundo de cristais do tempo emerge”, afirmou Ivan Smalyukh, professor de física e pesquisador do Instituto de Energia Renovável e Sustentável da CU Boulder, em comunicado.

Além das versões quânticas

Cristais do tempo foram propostos inicialmente em 2012 pelo físico Frank Wilczek. A ideia era criar uma ordem completamente nova: enquanto cristais comuns mantêm o mesmo padrão no espaço, os cristais do tempo retornariam ao mesmo estado a cada instante. A versão original de Wilczek falhou em testes teóricos, mas inspirou a busca por versões contínuas e impulsionadas.

Antes deste experimento, a maior parte das demonstrações de cristais do tempo ocorria em equipamentos quânticos ou configurações ultrageladas — como o processador Sycamore do Google — onde o fenômeno precisava ser lido por meio de pulsos repetidos em bits quânticos, sem observação direta. A nova abordagem com cristal líquido permite que o padrão seja visto diretamente ao microscópio e, em condições especiais, até a olho nu.

“Elas podem ser observadas diretamente ao microscópio e até mesmo, em condições especiais, a olho nu”, disse Zhao.

Aplicações práticas

A equipe identificou possíveis usos tecnológicos para o cristal do tempo visível. Uma das ideias é utilizá-lo como marca d’água temporal em documentos ou cédulas. Enquanto uma nota falsificada pode copiar uma imagem estática, seria muito mais difícil reproduzir um padrão que muda em um ritmo preciso sob iluminação adequada. Pesquisadores também sugeriram versões empilhadas e estados semelhantes a impressões digitais, criando múltiplas camadas de verificação em um único projeto.

Outra aplicação potencial é no armazenamento de dados. O fato de o padrão se repetir no tempo permite que a mesma posição física represente informações diferentes em momentos distintos, funcionando como um código de barras temporal. As estimativas iniciais sugerem que esse método poderia processar mais de 100 mil bits por segundo.

Os pesquisadores fazem questão de ressaltar que o sistema não é uma máquina de movimento perpétuo nem gera energia gratuitamente. A luz mantém o padrão em movimento direcionando as moléculas da superfície, e o material apenas se repete — não produz trabalho útil. Ainda serão necessários estudos para determinar por quanto tempo dispositivos de grande porte permanecem sincronizados e como a fabricação em escala real afeta o fenômeno.

Apesar das limitações, a ordem visível, o movimento autossustentável e a estabilidade temporal do material tornam o experimento um caso raro em que uma ideia abstrata da física se torna tangível. Estudos futuros decidirão se as listras em movimento permanecerão uma curiosidade de laboratório ou se transformarão em ferramentas úteis para autenticação, memória óptica e outras tecnologias.

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