Engenharia 360

Químicos descobrem material que praticamente NÃO conduz calor

Engenharia 360
por Rafael Panteri
| 06/08/2021 | Atualizado em 28/01/2023 3 min
Imagem de freepik

Químicos descobrem material que praticamente NÃO conduz calor

por Rafael Panteri | 06/08/2021 | Atualizado em 28/01/2023
Imagem de freepik

Em um artigo publicado na Science – revista referência em divulgação científica, cientistas afirmam ter encontrado um material que praticamente não conduz calor.

Engenharia 360

Em um artigo publicado na Science – revista referência em divulgação científica, cientistas afirmam ter encontrado um material que praticamente não conduz calor.

A condutividade térmica é uma característica física que quantifica a habilidade dos materiais em conduzir calor. Aqueles que apresentam alta condutividade térmica irão conduzir calor de forma mais rápida que os com baixa condutividade. A saber, essa característica depende da pureza do material e da temperatura ambiente, ou seja, o objeto torna-se mais condutor de calor com o aumento da temperatura. Suas aplicações são variadas - como em dissipadores de calor ou isolantes térmicos - e dependem deste parâmetro.

Químicos descobrem material que praticamente NÃO conduz calor
Exemplo da condutividade de alguns materiais (Imagem: http://www.protolab.com.br/Condutividade_Termica.htm)

As propriedades do novo material

Em uma pesquisa publicada na Revista Science, químicos demonstram a descoberta de um novo material inorgânico com a menor condutividade térmica que se conhece. O material é o Bi4O4SeCl2, uma mistura de bismuto, oxigênio, selênio e cloro. Esse componente é a junção de dois arranjos de átomos diferentes já conhecidos, famosos por diminuir a velocidade com que o calor se move através da estrutura.

PUBLICIDADE

CONTINUE LENDO ABAIXO

Químicos descobrem material que praticamente NÃO conduz calor
Imagem: Un.Liverpool

Os dois arranjos (BiOCl e Bi2O2Se) foram estudados e os pesquisadores identificaram seus mecanismos que retardam o transporte de calor pela estrutura. E combinando esses mecanismos, foi possível produzir tal material que praticamente não conduz calor!

A tarefa não é simples, visto que é preciso controlar exatamente a disposição dos átomos! A partir de incontáveis testes, a equipe escolheu, então, interfaces químicas favoráveis para os dois arranjos, sintetizando experimentalmente um material que combinasse as duas. Aliás, os dois arranjos já apresentavam condutividade térmica baixa. Contudo, o novo composto supera e muito os originais!

Para comparação, se considerarmos que a condutividade térmica do aço assume um valor arbitrário de 1, então uma barra de titânio teria uma condutividade térmica de 0,1, a água e um tijolo de construção de 0,01, enquanto o novo material se contenta com 0,001. Nessa comparação, o ar teria uma condutividade térmica de 0,0005!

Químicos descobrem material que praticamente NÃO conduz calor
Cientistas obtiveram o componente a partir da combinação de duas estruturas já conhecidas (Imagem: Quinn D. Gibson et al. - 10.1126/science.abh1619)

Aplicações

Os pesquisadores do artigo estão entusiasmados com a descoberta. A pesquisa abre caminho para o desenvolvimento de materiais termoelétricos que convertem calor em eletricidade. Esse tipo de material pode ser aplicado em fábricas, onde máquinas e equipamentos, a partir de seu aquecimento, podem gerar energia. Algo interessante para uma sociedade sustentável.

PUBLICIDADE

CONTINUE LENDO ABAIXO

Para o professor Matt Rosseinsky, da Universidade de Liverpool, no Reino Unido, "as implicações desta descoberta são significativas, tanto para a compreensão científica fundamental, quanto para aplicações práticas em dispositivos termoelétricos que coletam calor residual e como revestimentos de barreira térmica para turbinas a gás mais eficientes”.

O trabalho demonstra uma visão completamente nova do fluxo de calor em escala atômica e abre portas para que novos materiais sejam desenvolvidos nos próximos anos.

Então, ficou animado com esta descoberta da ciência? Diga nos comentários!

Veja Também: Engenheiros desenvolvem chip que converte calor dissipado em energia utilizável

PUBLICIDADE

CONTINUE LENDO ABAIXO


Fontes: Inovação Tecnológica, Física.net, Science.

Imagens: Todos os Créditos reservados aos respectivos proprietários (sem direitos autorais pretendidos). Caso eventualmente você se considere titular de direitos sobre algumas das imagens em questão, por favor entre em contato com [email protected] para que possa ser atribuído o respectivo crédito ou providenciada a sua remoção, conforme o caso.

Comentários

Engenharia 360

Rafael Panteri

Estudante de Engenharia Elétrica no Instituto Mauá de Tecnologia, com parte da graduação em Shibaura Institute of Technology, no Japão; já atuou como estagiário em grande conglomerado industrial, no setor de Sistemas Elétricos de Potência.

LEIA O PRÓXIMO ARTIGO

Continue lendo