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    Usando metais com alto fator de potência termoelétrica para criar um resfriador ativo de estado sólido eficiente
    p Duas maneiras de esfriar. Uma geladeira transfere o calor de um objeto frio para o ambiente mais quente (à esquerda). Por contraste, um sistema de resfriamento ativo ajuda o calor a se mover com mais eficiência em sua direção natural, de um objeto quente para um ambiente mais frio (direita). Um novo sistema de resfriamento ativo é otimizado para este segundo propósito e pode ser útil para resfriar componentes quentes. Crédito:M. J. Adams / Ohio State University, através da Física

    p Uma equipe de pesquisadores da Ohio State University e da University of Virginia encontrou uma maneira de usar metais com alto fator de energia termoelétrica para criar resfriadores ativos de estado sólido eficientes. Em seu artigo publicado na revista Revisão Física Aplicada , o grupo descreve sua nova abordagem para resfriar dispositivos eletrônicos e como funcionou bem. p Sistemas de resfriamento ativos, por definição, são sistemas de resfriamento que usam eletricidade para resfriar um dispositivo quente ou aquecido até a temperatura ambiente. Neste novo esforço, os pesquisadores descobriram que tais sistemas poderiam se beneficiar do uso de metais especiais. Eles também cunharam um novo termo para usar como métrica - condutividade térmica efetiva. Em sistemas de resfriamento ativos, portadores de carga transportadora de calor fluem do lado quente de um objeto para o lado mais frio quando a eletricidade é aplicada - a condutividade térmica efetiva é um número que é calculado adicionando a condutividade térmica ativa de um sistema (quando a eletricidade é aplicada) à sua condutividade passiva (quando a eletricidade está desligada).

    p Como observam os pesquisadores, a maioria dos sistemas de resfriamento comerciais foram otimizados ao longo dos anos para uso em aplicações de refrigeração, e, portanto, não são ideais para situações de resfriamento ativo, como a remoção de calor de um computador. Eles observam também que os engenheiros normalmente usam uma medida chamada figura de mérito termoelétrica (zT) para descrever a eficiência de tais sistemas. Mas novamente, eles sugerem que não é uma boa métrica para sistemas de resfriamento ativos.

    p Para melhorar a eficiência de tais sistemas, os pesquisadores procuraram materiais com condutividade térmica melhor do que a convencional. Eles encontraram dois que se mostraram promissores:metais de efeito Kondo e metais de arrasto magnon. Eles construíram um resfriador Peltier usando os metais (cobalto e cério-paládio) e o colocaram entre vários materiais quentes e frios, e, em seguida, testei para ver se era eficiente em remover o calor do lado quente e enviá-lo para o lado frio.

    p Os pesquisadores relatam que quando aplicaram cinco amperes ao dispositivo, extraiu aproximadamente 100 miliwatts de calor a mais do que quando não havia energia aplicada. Em termos de condutividade térmica, o dispositivo foi medido a 40 W / mK no modo passivo e atingiu 1000 W / mK com alguns diferenciais de calor. p © 2019 Science X Network

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