p Jonathan Boreyko, um professor associado de engenharia mecânica, desenvolveu uma tecnologia de gerenciamento térmico de aeronaves que está pronta para adaptação em outras áreas. p A pesquisa foi publicada em Materiais Funcionais Avançados em 18 de agosto, 2020.

p Boreyko recebeu o prêmio do Programa de Pesquisa para Jovens Investigadores em 2016, dado pelo Escritório de Pesquisa Científica da Força Aérea. Este prêmio financiou o desenvolvimento de diodos térmicos de gota em ponte planar, uma nova abordagem para gerenciamento térmico. A pesquisa de Boreyko mostrou que essa nova abordagem é altamente eficiente e extremamente versátil.

p "Temos esperança de que a transferência de calor unilateral de nosso diodo de gota em ponte permitirá o gerenciamento térmico inteligente de eletrônicos, aeronave, e espaçonaves, "disse Boreyko.

p Os diodos são um tipo especial de dispositivo que permite que o calor seja conduzido em apenas uma direção pelo uso de materiais projetados. Para gerenciamento de calor, diodos são atraentes porque permitem o despejo de calor entrando em um lado, enquanto resiste ao calor no lado oposto. No caso de aeronaves (o foco do financiamento de Boreyko), o calor é absorvido de um avião superaquecido, mas resistiu do ambiente externo.

p A equipe de Boreyko criou um diodo usando duas placas de cobre em um ambiente selado, separados por uma lacuna microscópica. A primeira placa é projetada com uma estrutura de pavio para reter água, enquanto a placa oposta é revestida com uma camada repelente de água (hidrofóbica). A água na superfície absorvente recebe calor, causando evaporação em vapor. À medida que o vapor se move através da abertura estreita, ele esfria e se condensa em gotas de orvalho no lado hidrofóbico. Essas gotas de orvalho crescem o suficiente para "preencher" a lacuna e serem sugadas de volta para o pavio, iniciar o processo novamente.

p Se a fonte de calor fosse aplicada ao lado hidrofóbico, nenhum vapor pode ser produzido porque a água permanece presa no pavio. É por isso que o dispositivo só pode conduzir calor em uma direção.

p O que isso parece na prática? Um objeto que produz calor, como um chip CPU, superaquece se este calor não for continuamente removido. A invenção de Boreyko está associada a esta fonte de calor. O calor gerado é transferido através da placa condutora, dentro da água. A água se transforma em vapor e se afasta da fonte de calor. O hidrofóbico, lado não condutor evita que o calor entre pelo ar ou por outras fontes de calor que possam estar próximas, permitindo que o diodo gerencie o calor apenas de seu objeto principal.

p A equipe de Boreyko mediu um aumento de quase 100 vezes na condução de calor quando o lado perverso foi aquecido, em comparação com o lado hidrofóbico. Esta é uma melhoria significativa para os diodos térmicos existentes. De acordo com Boreyko, os diodos de corrente não são muito eficazes, conduzindo apenas algumas vezes mais calor em uma direção, ou exigem gravidade. Este novo diodo térmico de gota em ponte pode ser usado na vertical, lateralmente, ou mesmo de cabeça para baixo, e até funcionaria no espaço onde a gravidade é insignificante.