Descoberta contradiz princpio da fsica que calor sempre se move mais rpido conforme presso aumenta
Energia
Redação do Site Inovação Tecnológica – 14/02/2023
Ilustrao do experimento, com um cristal de arseneto de boro entre dois diamantes em uma cmara controlada com energia trmica sob presso extrema.
[Imagem: H-Lab/UCLA]
Relao entre presso e calor
Uma descoberta sobre a conduo de calor atravs dos materiais contradiz as teorias cientficas vigentes de que o calor sempre se move mais rpido medida que a presso aumenta.
As teorias atuais mostraram-se verdadeiras em observaes e experimentos cientficos envolvendo materiais como gases, lquidos e slidos.
No entanto, quando uma equipe da Universidade da Califrnia de Los Angeles decidiu trabalhar com o arseneto de boro, o calor comeou a se mover mais lentamente conforme a presso subia, indicando uma possvel interferncia causada pelo modo como o calor vibra atravs de uma estrutura medida que a presso aumenta.
Suixuan Li e seus colegas descobriram que o arseneto de boro, que tem sido visto como um material promissor para gerenciamento de calor e eletrnica avanada, tem uma propriedade nica: Depois de atingir uma presso centenas de vezes maior que a presso encontrada no fundo do oceano, sua condutividade trmica comea a diminuir.
Isso indica que outros materiais podem experimentar o mesmo fenmeno, abrindo a possibilidade de se encontrar ou sintetizar novos materiais que podem ser engenheirados para criar sistemas de energia inteligentes, como um cristal slido para tirar o calor dos computadores.
O experimento foi feito no interior de uma bigorna de diamante.
[Imagem: Suixuan Li et al. – 10.1038/s41586-022-05381-x]
Interior dos planetas e ondas de choque
“Esta descoberta mostra que a regra geral de dependncia da presso comea a falhar em condies extremas,” disse o professor Yongjie Hu. “Esperamos que este estudo no apenas fornea uma referncia para potencialmente revisar a compreenso atual do movimento do calor, mas tambm possa impactar as previses de modelagem estabelecidas para condies extremas, como as encontradas no interior da Terra, onde medies diretas no so possveis.”
De acordo com o pesquisador, este comportamento tambm poder levar a uma reformulao das tcnicas usadas em estudos envolvendo as ondas de choque.
Artigo: Anomalous thermal transport under high pressure in boron arsenide
Autores: Suixuan Li, Zihao Qin, Huan Wu, Man Li, Martin Kunz, Ahmet Alatas, Abby Kavner, Yongjie Hu
Revista: Nature
Vol.: 612, pages 459-464
DOI: 10.1038/s41586-022-05381-x
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