Materiais granulares se densificam sob perturbações mecânicas repetidas, uma dinâmica fora do equilíbrio que fundamenta muitos processos naturais e industriais. Como o relaxamento granular é governado por contatos de atrito e dissipação de energia, esse comportamento de envelhecimento difere fundamentalmente do de vidros térmicos, apesar das aparentes semelhanças. Aqui, revelamos como o atrito controla a dinâmica de compactação de empacotamentos granulares submetidos a cisalhamento cíclico quase-estático. Usando simulações por elementos discretos, construímos um diagrama de estado dinâmico em função da amplitude de deformação e do atrito, revelando uma rica interação entre marginalidade de travamento, estabilização e fluidização. Identificamos uma tensão de transição dependente do atrito que separa os regimes de envelhecimento e fluidificação, mostrando um comportamento não monotônico e reentrante: o aumento do atrito inicialmente suprime a fluidização, mas depois a promove por meio de rearranjos suaves semelhantes a fluência. Essa transição é marcada por uma mudança de rearranjos intermitentes, em estilo avalanche, para movimento contínuo e difusivo. Nossos achados demonstram que o atrito exerce um papel duplo no envelhecimento granular — tanto estabilizando quanto fluidificando —, revelando assim os mecanismos fundamentais fora do equilíbrio que governam compactação, reologia e envelhecimento em sistemas desordenados não térmicos. Mais amplamente, nossos resultados revelam um princípio geral de como o atrito governa a metastabilidade e o fluxo em matéria não térmica — desde coloides granulares e de atrito até solos e falhas sísmicas — ligando a mecânica de contato microscópica à dinâmica macroscópica.
Yuan et al. (Ter,) estudaram essa questão.