Pesquisadores da Purdue University demonstraram a capacidade de uma película fina de conduzir calor apenas em suas superfícies, identificar uma solução potencial para o superaquecimento em dispositivos eletrônicos, como telefones e computadores.

"Quando você tenta fazer um dispositivo eletrônico, a dissipação de calor é sempre um problema, "disse Xianfan Xu, James J. e Carol L. Shuttleworth Professor de Engenharia Mecânica de Purdue. "Portanto, estamos tentando fornecer uma compreensão de como o calor pode ser dissipado nesses dispositivos futuros."

Este material de película fina é um isolante topológico, que suporta o fluxo de elétrons em sua superfície, mas não em seu interior. Nenhum estudo ainda testou se o mesmo era verdadeiro para o calor, até confirmado por pesquisa publicada em 23 de janeiro em ACS Nano . Pesquisas anteriores especulam que isoladores topológicos podem ser úteis para o desenvolvimento de dispositivos spintrônicos, que codificam informações por meio dos spins dos elétrons, em oposição à carga elétrica na eletrônica de hoje.

Os pesquisadores descobriram que quanto mais fino o filme, quanto maior for a condutividade do calor. Eles também descobriram que a relação entre a condutividade térmica e a condutividade elétrica na superfície dos materiais isolantes topológicos pode ser mais de 10 vezes maior do que o valor de Sommerfeld, que é o valor conhecido para a maioria dos metais e semicondutores determinado pela lei de Weidemann-Franz. Conduzindo calor apenas em suas superfícies, em vez de em todo o filme, esse material pode impedir que partes de um dispositivo aqueçam ou redirecionem o calor.

Agora, tendo identificado esta característica de transferência de calor em isoladores topológicos, a próxima etapa é descobrir como usá-los para manipular o fluxo de calor.

“Não há muitas maneiras de controlar o calor. Não é eletricidade, onde você pode ligar e desligar, "Xu disse." Mas agora pode haver uma chance de fazer isso. "