Nanocola gruda e deixa o calor fluir

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/12/2012

A nanocola ajuda a sincronizar as vibrações dos átomos dos dois materiais, facilitando o transporte mais eficiente das partículas de calor - os fônons.
[Imagem: Rensselaer/Ramanath]

Transferência de calor

Transferir calor é algo que deve ser sempre feito com o máximo de eficiência: seja para aproveitar o calor, seja para dissipá-lo.

É como transferir eletricidade: quanto melhor o fio ou cabo, maior será a eficiência do circuito e menor o desperdício de energia.

Mas calor não se transfere por fios - geralmente isto é feito ampliando a superfície de contato entre a fonte do calor e seu destino.

Ocorre que a simples interface entre dois materiais diferentes representa um empecilho à passagem livre do calor.

Agora, cientistas do Instituto Politécnica Rensselaer, nos Estados Unidos, descobriram uma solução para esse problema histórico.

Nanocola

A solução veio na forma de uma nanocola, uma forma de união entre dois materiais em nível atômico ou molecular.

Ela permitirá avanços desde o resfriamento de processadores de computador e LEDs até a coleta do calor do Sol para a geração termossolar de energia ou o aproveitamento do calor dos motores de automóveis.

Inserindo uma camada da nanocola entre uma placa de cobre e outra de silício - uma configuração adequada à dissipação de calor nos computadores - os pesquisadores obtiveram uma melhoria de quatro vezes na condutância termal na interface entre os dois materiais.

Medindo menos de um nanômetro de espessura, a nanocola consiste em uma camada de moléculas que formam fortes ligações entre o cobre - um metal - e o óxido de silício - uma cerâmica -, dois materiais que normalmente não grudam bem um no outro.

Partículas de calor

Segundo os pesquisadores, além melhorar a adesão entre os componentes, a nanocola ajuda a sincronizar as vibrações dos átomos dos dois materiais, facilitando o transporte mais eficiente das "partículas" de calor, chamadas fônons.

Eles avaliaram a nanocola em outras duplas metal-cerâmica, obtendo resultados similares.

"Esta técnica para ajustar a condutância termal, controlando a adesão por meio de uma nanocamada orgânica, funciona para vários conjuntos de materiais e oferece um novo mecanismo para a manipulação de várias propriedades na interface de diferentes tipos de materiais em nível atômico e molecular," disse Ganapati Ramanath, coordenador do estudo.

Mais tópicos