Um revestimento ultrafino desenvolvido por engenheiros da Universidade de Wisconsin-Madison revoga um fenômeno físico onipresente de materiais relacionados à radiação térmica:quanto mais quente um objeto fica, mais brilhante ele brilha.

O novo revestimento - desenvolvido a partir de óxido de níquel samário, um material sintonizável exclusivo - emprega um pouco de truque de temperatura.

“Esta é a primeira vez que a temperatura e a emissão de luz térmica foram desacopladas em um objeto sólido. Construímos um revestimento que 'quebra' a relação entre temperatura e radiação térmica de uma forma muito particular, "diz Mikhail Kats, um professor de engenharia elétrica e da computação da UW-Madison. "Essencialmente, existe uma faixa de temperatura dentro da qual a potência da radiação térmica emitida pelo nosso revestimento permanece a mesma. "

Atualmente, essa faixa de temperatura é bastante pequena, entre aproximadamente 105 e 135 graus Celsius. Com mais desenvolvimento, Contudo, Kats diz que o revestimento pode ter aplicações na transferência de calor, camuflagem e, conforme as câmeras infravermelhas se tornam amplamente disponíveis para os consumidores, até mesmo em roupas para proteger a privacidade pessoal das pessoas.

Kats, os membros do seu grupo, e seus colaboradores na UW-Madison, Universidade de Purdue, Universidade de Harvard, O Instituto de Tecnologia de Massachusetts e o Laboratório Nacional de Brookhaven publicaram detalhes do avanço nesta semana no Proceedings of the National Academy of Sciences .

O próprio revestimento emite uma quantidade fixa de radiação térmica, independentemente de sua temperatura. Isso porque sua emissividade - o grau em que um determinado material emitirá luz a uma determinada temperatura - realmente diminui com a temperatura e cancela sua radiação intrínseca, diz Alireza Shahsafi, um estudante de doutorado no laboratório de Kats e um dos principais autores do estudo.

"Podemos imaginar um futuro em que a imagem infravermelha seja muito mais comum, impactando negativamente a privacidade pessoal, "Shahsafi diz." Se pudéssemos cobrir a parte externa de uma roupa ou mesmo de um veículo com um revestimento desse tipo, uma câmera infravermelha teria mais dificuldade em distinguir o que está por baixo. Veja-o como um escudo de privacidade infravermelho. O efeito depende de mudanças nas propriedades ópticas de nosso revestimento devido a uma mudança na temperatura. Assim, a radiação térmica da superfície muda drasticamente e pode confundir uma câmera infravermelha. "

No laboratório, Shahsafi e outros membros do grupo de Kats demonstraram a eficácia do revestimento. Eles suspenderam duas amostras - uma peça de safira revestida e uma peça de referência sem revestimento - em um aquecedor, de forma que parte de cada amostra tocasse o aquecedor e o resto fosse suspenso em um ar muito mais frio. Quando eles viram cada amostra com uma câmera infravermelha, eles viram um gradiente de temperatura distinto na safira de referência, do azul profundo ao rosa, vermelho, laranja e quase branco, enquanto a imagem térmica da safira revestida permaneceu amplamente uniforme.

O esforço da equipe foi fundamental para o sucesso do projeto. O grupo de Shriram Ramanathan, colaborador da Purdue, sintetizou o óxido de níquel samário e realizou uma caracterização detalhada dos materiais. Colegas do MIT e do Laboratório Nacional de Brookhaven usaram a luz brilhante de um síncrotron de aceleração de partículas para estudar o comportamento do revestimento em nível atômico.