O efeito de resfriamento provocado pela nanoesponja imprensada. Crédito:Hirotomo Nishihara
Uma equipe de pesquisa da Tohoku University, Nissan Motor Co., Shinshu University, e a Universidade de Okayama fizeram uma descoberta inovadora na busca para substituir os hidrofluorocarbonos em sistemas de refrigeração por refrigerantes naturais, como água e álcool. Seu estudo envolveu a realização de uma transição de fase líquido-gás por meio de uma nanoesponja, Um leve, material elástico equipado com pequenos nanoporos com menos de 10 nanômetros. Suas descobertas podem levar a refrigerantes mais eficientes com uma pegada de carbono menor.
Os sistemas de refrigeração são amplamente utilizados em condicionadores de ar e refrigeradores. Os sistemas convencionais usam hidrofluorocarbonos como refrigerante. Contudo, os hidrofluorocarbonos são superpoluentes. Seu potencial de aquecimento global é cerca de 1.300 vezes maior do que o do CO 2 .
A equipe de pesquisadores realizou com sucesso uma transição de fase líquido-gás acionada por força usando uma nanoesponja. Quando um normal, esponja molhada é espremida, naturalmente, espera-se que saia água. Contudo, ao usar uma nanoesponja com um tamanho de poro de menos de 10 nanômetros, um fenômeno diferente ocorre. Mesmo sob baixa pressão, a esponja retém seu líquido.
Ao aplicar força, Contudo, o líquido expelido evapora imediatamente em gás. Além disso, conforme a esponja retorna à sua forma natural, ele adsorve o gás como um líquido nos nanoporos novamente.
Até agora, os pesquisadores não realizaram o processo de compressão de materiais nanoporosos porque os materiais convencionais são muito difíceis de serem deformados. No entanto, a equipe contornou isso criando seu próprio software, elástico, materiais nanoporosos, consistindo em uma única camada de paredes de grafeno. Eles mediram seus resultados usando um equipamento caseiro projetado para monitorar a transição da fase líquido-gás quando a força mecânica é aplicada.
A equipe pensou no método de compressão após desenvolver materiais nanoporosos macios. Mas mesmo eles não podiam antecipar que sua previsão se tornaria realidade na primeira tentativa.
A data, houve apenas dois métodos de conversão de líquido aprisionado em gás:aquecimento, ou diminuindo a pressão da fase gasosa. O método de compressão fornece uma terceira maneira, gerando um novo tema no campo da físico-química e abrindo caminho para sistemas de refrigeração mais ecológicos. Coisas legais!
