Pesquisadores do Rensselaer Polytechnic Institute (EUA) fizeram uma descoberta surpreendente: uma camada de nanobarras de cobre recobrindo o fundo de um recipiente de metal reduz sensivelmente a necessidade de energia para fazer ferver água... Pensa-se, logicamente, nas aplicações industriais, mas a descoberta poderá também melhorar o resfriamento dos chips de computadores.

O processo de formação de bolhas é mais complexo do que parece. Uma área inteira da termodinâmica estatística é consagrada a esse difícil problema de mudança de fase. Terminou-se por compreender que irregularidades da superfície do metal no fundo de uma caçarola podem ter papel importante na formação de bolhas. Mais precisamente, o processo de nucleação das bolhas é influenciado pela presença de cavidades da escala micrométrica.

Como descobriu Nikhil A. Koratkar, recobrindo o fundo de um recipiente de cobre com nanobarras desse mesmo metal, surge uma sinergia entre o processo de nucleação das bolhas nas cavidades micrométricas e a presença de cavidades ainda menores nas nanobarras, onde bolhas de ar se acham presas. Um fluxo regular de microbolhas de vapor se se forma então e este necessita muito menos energia para ser produzido. As medidas a esse respeito são estupendas: é preciso cerca de 30 vezes menos calor para fazer ferver água!

Microscopia eletrônica das nanobarras de cobre.

Créditos: Nikhil A. Koratkar/ Rensselaer

Muitos processos industriais necessitam da formação de vapor d'água, como nas centrais nucleares ou no vapocraqueamento de petróleo. Apenas imagine-se o ganho que se poderia obter com essa técnica. Mas... há mais!


Uma solução a mais para resfriar os chips

A formação da bolha conduz a uma transferência ineficaz de calor por convecção, mas a convecção opera tão bem em um líquido quanto num gás. Assim, recobrindo com nonobarras de cobre certos componentes eletrônicos, como chips de computador, deve-se facilitar o resfriamento, uma função para a qual numerosos laboratórios no mundo buscam soluções técnicas mais eficientes. Estaria, aqui, mais um meio para assegurar a perenidade da lei de Moore e uma aplicação a mais para as nanobarras, das quais já se tinha imaginado o papel em nanomáquinas.

Futura Science, 01 de julho, 2008 (Tradução - MIA).

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