p Bombeiros entrando em prédios em chamas, atletas competindo sob o sol escaldante e trabalhadores em fundições podem, eventualmente, ser capazes de carregar seus próprios, unidades de resfriamento leves com eles, graças a uma matriz de nanofios que esfria, de acordo com pesquisadores de materiais da Penn State. p "A maioria dos materiais cerâmicos eletrocalóricos contém chumbo, "disse Qing Wang, professor de ciência e engenharia de materiais. "Tentamos não usar chumbo. Os sistemas de resfriamento convencionais usam refrigerantes que também podem ser ambientalmente problemáticos. Nosso arranjo de nanofios pode resfriar sem esses problemas."

p Os materiais eletrocalóricos são materiais nanoestruturados que mostram uma mudança de temperatura reversível sob um campo elétrico aplicado. Os materiais eletrocalóricos anteriormente disponíveis eram monocristais, cerâmica a granel ou filmes finos de cerâmica que podem resfriar, mas são limitados porque são rígidos, frágeis e com baixa processabilidade. Polímeros ferroelétricos também podem resfriar, mas o campo elétrico necessário para induzir o resfriamento está acima do limite de segurança para humanos.

p Wang e sua equipe procuraram criar um material de nanofio flexível, facilmente fabricado e ecologicamente correto e pode resfriar com um campo elétrico seguro para uso humano. Esse material pode um dia ser incorporado em equipamentos de combate a incêndios, uniformes atléticos ou outros wearables. Eles relatam seus resultados em uma edição recente da Materiais avançados .

p Sua matriz de nanofios de titanato de estrôncio de bário ferroelétrico alinhada verticalmente pode resfriar cerca de 5,5 graus Fahrenheit usando 36 volts, um nível de campo elétrico seguro para humanos. Uma bateria de 500 gramas do tamanho de um iPad pode alimentar o material por cerca de duas horas.

p Os pesquisadores cultivam o material em duas etapas. Primeiro, nanofios de dióxido de titânio são cultivados em vidro revestido com óxido de estanho dopado com flúor. Os pesquisadores usam um modelo para que todos os nanofios cresçam perpendicularmente à superfície do vidro e à mesma altura. Em seguida, os pesquisadores infundem íons de bário e estrôncio nos nanofios de dióxido de titânio.

p Os pesquisadores aplicam uma nanofolha de prata à matriz para servir como um eletrodo.

p Eles podem mover essa floresta de nanofios do substrato de vidro para qualquer substrato que desejarem - incluindo tecidos para roupas - usando uma fita adesiva.

p "Esta baixa tensão é boa o suficiente para exercícios modestos e o material é flexível, "disse Wang." Agora precisamos projetar um sistema que possa resfriar uma pessoa e remover o calor gerado no resfriamento da área imediata. "

p Este sistema de resfriamento pessoal de estado sólido pode um dia se tornar a norma porque não requer a regeneração de refrigerantes com potencial de destruição da camada de ozônio e aquecimento global e pode ser leve e flexível.