Podemos pensar que tudo está descoberto, mas nada está mais longe. Na verdade, de vez em quando ficamos surpresos ao saber que um material que usávamos para uma tarefa é muito bom em outra, encontramos novos materiais melhores que os que usávamos até agora, podemos modificá-los para torná-los mais eficientes ou combinamos materiais para transformar objetos.
Isto é o que acontece com novos materiais que desafiam o estabelecido: tem a condutividade elétrica do metal e a condutividade térmica do vidro. E é algo bastante interessante porque pode ser utilizado para gerar energia de forma mais eficiente, mas também para resolver alguns problemas na miniaturização de chips.
Uma equipe do Centro Jawaharlal Nehru de Pesquisa Científica Avançada, ou JNCASR, na Índia, descobriu que ao dopar AgSbTe2 com itérbio (Yb), as propriedades deste material podem ser melhoradas. Na sua forma simples, o AgSbTe2 pode ser usado para controle de calor porque possui uma condutividade térmica muito baixa.
É por isso que tem diversas aplicações. Num gerador termoelétrico, por exemplo, pode ajudar a garantir que o calor não seja desperdiçado ao passar para o ar, mas sim acumulado para que os geradores sejam mais eficientes na sua função principal: converter calor em energia.
O que os pesquisadores perceberam é que ao dopar o núcleo com itérbio, propriedades de baixa condutividade térmica são mantidas enquanto a condutividade elétrica aumenta. Isto é fundamental porque o novo material mostra uma capacidade extraordinária de conduzir eletricidade – exatamente como alguns metais – enquanto bloqueia ondas de calor como o vidro faz.
Na pesquisa, publicada na revista Advanced Materials, essas características são expostas enquanto a eficácia do material é demonstrada em um dispositivo de teste que mostra uma melhoria de 9% na eficiência ao converter calor residual em eletricidade. Como dissemos, num gerador termoelétrico isso significaria economia de custos e menos calor expelido para o exterior.
Do celular ao motor do carro, as aplicações são enormes
Atualmente, a equipe JNCASR está estudando como melhorar ainda mais esta eficiência termoelétrica para poder iniciar colaborações com diferentes ramos da indústria. Mas… que aplicações teria na vida real além do exemplo do gerador termoelétrico para produzir eletricidade? Para começar, qualquer utilização que se baseie na conservação de energia, mas também na condução de eletricidade sem gerar tanto calor.
Um exemplo simples seria a fabricação de dispositivos eletrônicos e semicondutores. Melhorar a passagem de elétrons e ao mesmo tempo manter o calor controlado pode ser vital para reduzir o tamanho dos semicondutores nos dispositivos que usamos todos os dias e torná-los mais eficientes tanto no desempenho quanto no gerenciamento de calor.
Em componentes industriais ou veículos onde é gerado muito calor, pode ser redirecionar essa energia para convertê-la em eletricidade em vez de desperdiçar energia térmica. De qualquer forma, esta é mais uma descoberta muito interessante dos investigadores do JNCASR, que há alguns anos descobriram outro novo material capaz de converter luz infravermelha em energia.
Imagem | ASML
Em Xataka: Esta aplicação do grafeno tem a capacidade de acabar definitivamente com a desconfiança em relação a este material