Materiais Avançados

Material Hulk fica mais forte com radiação gama

Material Hulk gera mais energia com radiação gama
Inspirados no Hulk, os materiais termoelétricos poderão ser responsáveis pela geração de "energia verde". [Imagem: The Hulk/Universal Pictures/Divulgação]

Material termoelétrico

Engenheiros dos Laboratórios Berkeley, nos Estados Unidos, criaram uma espécie de "material Hulk".

Como o herói dos quadrinhos, o material termoelétrico transforma-se em uma versão muito mais poderosa de si mesmo quando é exposto à radiação gama.

"Nós demonstramos que, irradiando semicondutores termoelétricos com partículas alfa de alta energia, nós podemos controlar defeitos nativos no cristal de forma que esses defeitos de fato melhorem o desempenho do material termoelétrico por um fator de até 10 vezes," disse Junqiao Wu, líder da equipe.

Assim, da mesma forma que o corpo danificado do Dr. Bruce Banner fica muito mais forte na forma do Hulk, o material termoelétrico com seus defeitos acentuados também rende muito mais.

Materiais termoelétricos são capazes de converter calor em eletricidade, ou eletricidade em resfriamento, o que tem atraído grande interesse pela possibilidade de construção de refrigeradores de estado sólido, muito menores e com um consumo menor de eletricidade do que as atuais geladeiras e aparelhos de ar-condicionado.

Além disso, eles permitirão aproveitar o calor exaurido no ambiente, seja por motores de carros, equipamentos industriais ou mesmo pelo corpo humano.

Material Hulk gera mais energia com radiação gama
Estrutura cristalina do "material Hulk". [Imagem: Junqiao Wu/Berkeley Lab]

Conversão termoelétrica

O que se acreditava até agora era que a eficiência da conversão de calor para eletricidade - uma métrica conhecida como ZT - seria limitada pela conexão de três parâmetros principais: condutividade elétrica, potência termoelétrica e condutividade térmica.

"Normalmente a potência termoelétrica é melhorada ao custo de se reduzir a condutividade elétrica. Mas nós conseguimos quebrar esse acoplamento indesejável e demonstramos um aumento simultâneo na condutividade elétrica de até 200% e na potência termoelétrica de até 70%," disse Wu.

O feito foi conseguido disparando partículas alfa em películas de telureto de bismuto, um dos materiais termoelétricos mais conhecidos, o que gerou um valor ZT de 1,24, o mais alto já registrado para esses materiais a temperatura ambiente.

Bibliografia:

Simultaneous Enhancement of Electrical Conductivity and Thermopower of Bi2Te3 by Multifunctionality of Native Defects
Joonki Suh, Kin Man Yu, Deyi Fu, Xinyu Liu, Fan Yang, Jin Fan, David J. Smith, Yong-Hang Zhang, Jacek K. Furdyna, Chris Dames, Wladyslaw Walukiewicz, andJunqiao Wu
Advanced Materials
Vol.: Article first published online
DOI: 10.1002/adma.201501350




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