p Os sistemas de resfriamento geralmente dependem da água bombeada por meio de canos para remover o calor indesejado. Agora, pesquisadores do MIT e da Austrália encontraram uma maneira de aumentar a transferência de calor em tais sistemas usando campos magnéticos, um método que pode evitar pontos de acesso que podem levar a falhas do sistema. O sistema também pode ser aplicado para resfriar tudo, desde dispositivos eletrônicos a reatores de fusão avançados, eles dizem. p O sistema, que depende de uma pasta de minúsculas partículas de magnetita, uma forma de óxido de ferro, é descrito no Jornal Internacional de Transferência de Calor e Massa , em um artigo de coautoria dos pesquisadores do MIT Jacopo Buongiorno e Lin-Wen Hu, e quatro outros.

p Hu, diretor associado do Laboratório de Reator Nuclear do MIT, diz que os novos resultados são o culminar de vários anos de pesquisa em nanofluidos - nanopartículas dissolvidas em água. O novo trabalho envolveu experimentos em que o nanofluido de magnetita fluía através de tubos e era manipulado por ímãs colocados na parte externa dos tubos.

p Os ímãs, Hu diz, "atrair as partículas para mais perto da superfície aquecida" do tubo, aumentando muito a transferência de calor do fluido, através das paredes do tubo, e para o ar exterior. Sem os ímãs no lugar, o fluido se comporta como a água, sem alteração em suas propriedades de resfriamento. Mas com os ímãs, o coeficiente de transferência de calor é maior, ela diz, na melhor das hipóteses, cerca de 300 por cento melhor do que com água pura. "Ficamos muito surpresos" com a magnitude da melhoria, Hu diz.

p Os métodos convencionais para aumentar a transferência de calor em sistemas de resfriamento empregam recursos como aletas e ranhuras nas superfícies dos tubos, aumentando sua área de superfície. Isso proporciona alguma melhoria na transferência de calor, Hu diz, mas não tanto quanto as partículas magnéticas. Também, a fabricação desses recursos pode ser cara.

p A explicação para a melhoria no novo sistema, Hu diz, é que o campo magnético tende a fazer com que as partículas se aglutinem - possivelmente formando uma estrutura em forma de corrente no lado do tubo mais próximo do ímã, interrompendo o fluxo lá, e aumentando o gradiente de temperatura local.

p Embora a ideia tenha sido sugerida antes, nunca tinha sido provado em ação, Hu diz. “Este é o primeiro trabalho que conhecemos que demonstra isso experimentalmente, " ela diz.

p Tal sistema seria impraticável para aplicação em todo um sistema de resfriamento, ela diz, mas pode ser útil em qualquer sistema em que pontos de acesso apareçam na superfície de tubos de resfriamento. Uma maneira de lidar com isso seria colocar um fluido magnético, e ímãs fora do tubo próximo ao ponto de acesso, para aumentar a transferência de calor naquele local.

p "É uma maneira bacana de melhorar a transferência de calor, "diz Buongiorno, professor associado de ciência nuclear e engenharia no MIT. "Você pode imaginar ímãs colocados em locais estratégicos, "e se forem eletroímãs que podem ser ligados e desligados, "quando você quiser aumentar o resfriamento, você aumenta os ímãs, e obter um resfriamento bem localizado lá. "

p Embora a transferência de calor possa ser aprimorada de outras maneiras, como simplesmente bombear o fluido de resfriamento através do sistema mais rápido, tais métodos usam mais energia e aumentam a queda de pressão no sistema, o que pode não ser desejável em algumas situações.

p Pode haver inúmeras aplicações para tal sistema, Buongiorno diz:"Você pode pensar em outros sistemas que não requerem necessariamente resfriamento de todo o sistema, mas resfriamento localizado. "Por exemplo, microchips e outros sistemas eletrônicos podem ter áreas sujeitas a forte aquecimento. Novos dispositivos, como microssistemas "lab on a chip" também podem se beneficiar desse resfriamento seletivo, ele diz.

p Daqui para frente, Buongiorno diz, esta abordagem pode até ser útil para reatores de fusão, onde pode haver "pontos quentes localizados onde o fluxo de calor é muito maior do que a média."

p Mas esses aplicativos continuam bem no futuro, dizem os pesquisadores. "Este é um estudo básico no momento, "Buongiorno diz." Isso apenas mostra que esse efeito acontece. " p Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.