Nova tecnologia permite transferência muito mais rápida de calor

Descoberta pode revolucionar processos de resfriamento, transformando sistemas industriais tanto em micro como em macroescala.

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09 Junho 2010 | 14h09

Revestimento de óxido de zinco em nanoescala sobre uma placa de cobre. Tecnologia pode aumentar drasticamente a transferência de calor e solucionar problemas de aquecimento e resfriamento na produção de materiais. Crédito: Oregon State University.

Revestimento de óxido de zinco em nanoescala sobre uma placa de cobre. Tecnologia pode aumentar drasticamente a transferência de calor e solucionar problemas de aquecimento e resfriamento na produção de materiais. Crédito: Oregon State University.

Pesquisadores da Universidade Estadual do Oregon e do Pacific Northwest National Laboratory descobriram uma nova maneira de aplicar revestimentos em nanoestruturas. A técnica permite uma transferência de calor mais eficiente, até quatro vezes mais rápida com a utilização de materiais acessíveis. 

A descoberta pode revolucionar a tecnologia de resfriamento, transformando sistemas industriais tanto em micro como em macroescala. “Para as configurações que nós pesquisamos, esta abordagem consegue uma transferência de calor que se aproxima do máximo teórico”, diz Terry Hendricks, responsável pelo projeto desenvolvido pelo Pacific Northwest National Laboratory. “Isso é muito significativo”. 

A transferência de calor é uma questão delicada na produção de diversos dispositivos mecânicos. O radiador e a circulação de água no motor do carro existem para resolver este problema, por exemplo, já que a refrigeração inadequada limita muitas aplicações – de computadores portáteis aos sistemas avançados de radar. 

“Muitos dispositivos eletrônicos precisam remover uma grande quantidade de calor rapidamente, o que sempre foi difícil de fazer”, explica Chih-hung Chang, professor de Oregon. “Esta combinação de uma nanoestrutura sobre uma microestrutura tem o potencial de transferir calor de forma muito mais eficiente do que qualquer coisa que já tivemos antes”. 

Como funciona a tecnologia 

Para fazer uma água entrar em ebulição a 100ºC, o recipiente em que o líquido se encontra muitas vezes deve alcançar temperaturas de até 140ºC. Pela nova abordagem, as bolhas podem aparecer quando as placas atingem apenas 120ºC, por exemplo. Mas, para que isso ocorra, as superfícies de transferência de calor devem ser revestidas com óxido de zinco nanoestruturado (que, em função do formato de “capilares”, induz a formação de bolhas). 

De acordo com a equipe, o método pode ser aplicado para ferver outros líquidos, e a cobertura de óxido de zinco em alumínio ou cobre parece ser algo muito acessível. Desta maneira, a tecnologia pode resolver também problemas relacionados com a refrigeração eletrônica avançada, bem como simples processos de aquecimento e resfriamento em ar condicionado.

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