Novos insights sobre como os materiais transferem calor podem levar a melhorias na eletrônica

Pesquisadores da Universidade da Califórnia, Berkeley, descobriram uma nova maneira pela qual os materiais transferem calor, o que pode levar a melhorias na eletrônica e em outros dispositivos.

A equipe, liderada pelo físico Xiang Zhang, descobriu que quando dois materiais com propriedades térmicas diferentes são postos em contato, a transferência de calor entre eles não é simplesmente uma questão de condução, convecção ou radiação. Em vez disso, existe também um quarto mecanismo, que eles chamam de “condutância térmica interfacial”.

A condutância térmica interfacial é a transferência de calor através da interface entre dois materiais. É diferente da condução, que é a transferência de calor através de um material, e da convecção, que é a transferência de calor pelo movimento de um fluido.

Os pesquisadores descobriram que a condutância térmica interfacial pode ser muito alta, mesmo quando os dois materiais têm propriedades térmicas muito diferentes. Isto significa que seria possível usar a condutância térmica interfacial para melhorar a transferência de calor em dispositivos eletrônicos, como chips de computador e células solares.

“Esta descoberta poderá ter um grande impacto no design de dispositivos eletrônicos”, disse Zhang. "Ao compreender como funciona a condutância térmica interfacial, podemos projetar materiais e estruturas que possam transferir calor de forma mais eficiente."

As descobertas da equipe foram publicadas na revista Nature Materials.

Potenciais aplicações da condutância térmica interfacial

A descoberta da condutância térmica interfacial poderia ter uma série de aplicações potenciais em eletrônica e outros campos. Aqui estão alguns exemplos:

* Melhor transferência de calor em chips de computador: Os chips de computador geram muito calor, o que pode causar problemas de desempenho. Ao usar materiais com alta condutância térmica interfacial, seria possível melhorar a transferência de calor em chips de computador e mantê-los funcionando mais frios.
* Células solares mais eficientes: As células solares convertem a luz solar em eletricidade, mas parte da luz solar é perdida na forma de calor. Ao usar materiais com alta condutância térmica interfacial, seria possível melhorar a eficiência das células solares e capturar mais luz solar.
* Melhor isolamento térmico: O isolamento térmico é usado para reduzir a transferência de calor entre dois objetos. Ao utilizar materiais com baixa condutância térmica interfacial, seria possível criar um isolamento térmico mais eficaz.

A descoberta da condutância térmica interfacial é um novo desenvolvimento promissor que pode levar a uma série de avanços na eletrônica e em outros campos. Ao compreender como funciona a condutância térmica interfacial, os pesquisadores podem projetar materiais e estruturas que possam transferir calor de forma mais eficiente e melhorar o desempenho de dispositivos eletrônicos.