O primeiro semestre de 2024 é o mais quente da história; tomara que não ultrapassemos essa marca, mas tudo indica que o mundo ficará cada vez mais quente. Por isso, os cientistas vêm buscando soluções de refrigeração mais eficientes e sustentáveis.

Neste artigo do Engenharia 360, gostaríamos de destacar o trabalho da equipe do Laboratório Nacional de Oak Ridge (ORNL), nos Estados Unidos, que está explorando uma nova tecnologia de refrigeração em estado sólido pensando em casas, carros e dispositivos eletrônicos. Veja mais a seguir!

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A descoberta promissora da ciência

Começamos este texto explicando alguns detalhes sobre a pesquisa do ORNL. Seus cientistas descobriram que certa estrutura atômica de liga (memória de forma magnética composta por níquel, cobalto, manganês e índio), próxima de um estado desordenado (estado vítreo ferroico), é capaz de armazenar e liberar calor. Também foram identificados dentro desse material padrões sincronizados de vibrações (fônons) e ondas magnéticas (magnons) - denominados "modos híbridos localizados de magnon-fônon" - que indicam impacto ainda maior nas propriedades térmicas da liga.

Toda essa nossa explicação é para afirmar que essa liga pesquisada pelo ORNL teria a capacidade única de mudar de forma quando aquecida ou submetida a um campo magnético. Tal fenômeno é conhecido como efeito magnetocalórico. O material absorve calor dos ambientes ou objetos circundantes e o libera, resfriando efetivamente o espaço ao seu redor. Então, bastaria ajustar essa estrutura atômica via manipulação de padrões de vibrações (modos híbridos localizados de magnon-fônon) até se chegar à eficiência desejada.

Você entendeu? Parece que esse novo material teria três vezes mais capacidade de resfriamento de ambientes em comparação a métodos convencionais de refrigeração.

Vantagens e aplicações da tecnologia

Esse novo modelo de refrigeração descoberto pelos cientistas do ORNL aconteceria, portanto, em estado sólido. Ele realmente poderá transformar a maneira como pensamos sobre refrigeração. E que fique claro que, pelo que tudo indica, não se limitará apenas a teorias. Empresas como a Frore Systems já estão desenvolvendo produtos inovadores que utilizam esse princípio, como um sistema de refrigeração para dispositivos eletrônicos sem a necessidade de ventiladores.

A saber, o produto da Frore Systems é o AirJet, apresentado no International Consumer Electronics Show (CES). Ele utiliza membranas vibratórias em frequências ultrassônicas para gerar uma corrente de ar que otimiza a transferência de calor, resfriando chips de computadores de forma eficiente e silenciosa.

Imagine um futuro onde refrigeradores de geladeiras possam ser mais compactos, potentes, silenciosos e econômicos; carros elétricos tenham mais autonomia; data centers utilizem menos energia e impactem menos o meio ambiente; e equipamentos médicos mantenham temperaturas precisas com maior confiabilidade.

De fato, o potencial da refrigeração em estado sólido é imenso! E é bem provável que o avanço das pesquisas e o aprimoramento dos materiais continuem.

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O futuro da refrigeração

Enfim, podemos dar adeus a sistemas mecânicos complexos e propensos a falhas. Pelo que tudo indica, o futuro promete veículos, maquinários, eletroeletrônicos e outros dispositivos mais eficientes em termos energéticos. Embora a pesquisa sobre refrigeração em estado sólido esteja ainda em estágios iniciais, nosso cotidiano deve ser logo transformado por essa tecnologia - do meio doméstico ao industrial, quem sabe?

Estamos diante de uma mudança de paradigma que pode ter um impacto significativo na sustentabilidade ambiental e na eficiência energética global.

Fontes: METEORED, Fatos Desconhecidos.

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Eduardo Mikail

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