![O resfriador de estado sólido utiliza filmes flexíveis de polímero, tornando-o ideal para integração em dispositivos vestíveis. [Imagem: UCLA Soft Materials Research Laboratory]](https://cdnsjengenhariae.nuneshost.com/wp-content/uploads/2025/01/bomba-resfriamento-elastocalorica.jpg "Dispositivo flexível reduz temperatura em 14ºC em segundos")
Uma nova tecnologia de resfriamento compacto utiliza camadas de filmes finos e flexíveis para bombear calor de forma contínua.
O protótipo em pequena escala demonstrou uma redução contínua de 8,9 graus Celsius na temperatura ambiente ao redor e até 13,9 graus Celsius diretamente na fonte de calor, tudo isso em cerca de 30 segundos.
O funcionamento da bomba de calor é baseado no efeito eletrocalórico, que provoca uma mudança temporária na temperatura de um material quando submetido a um campo elétrico.
“Nosso objetivo de longo prazo é desenvolver essa tecnologia em acessórios de resfriamento vestíveis que sejam confortáveis, acessíveis, confiáveis e de baixo consumo de energia. Isso seria especialmente útil para pessoas que trabalham em ambientes extremamente quentes por longas horas”, explicou o professor Qibing Pei.
Alternativa sustentável às tecnologias tradicionais
Ao contrário dos sistemas convencionais de resfriamento, como ar-condicionado e refrigeradores que utilizam compressão de vapor, o novo dispositivo elimina a necessidade de gases refrigerantes prejudiciais ao meio ambiente.
Operando exclusivamente com eletricidade, o dispositivo é mais simples e ecologicamente correto. Quando alimentado por fontes de energia renováveis, como painéis solares, oferece uma solução ainda mais sustentável para o resfriamento.
Essa tecnologia inovadora pode representar um avanço significativo na criação de soluções portáteis e eficientes para controle de temperatura em diversas aplicações.
[Imagem: UCLA Soft Materials Research Laboratory]
Material elastocalórico: uma solução flexível para resfriamento eficiente
O material elastocalórico utilizado neste dispositivo inovador é composto por uma pilha circular de seis filmes finos de polímero, cada um com cerca de 2,5 centímetros de diâmetro. A pilha completa tem apenas seis milímetros de espessura. Cada camada é revestida com nanotubos de carbono em ambos os lados, tornando o material ferroelétrico, ou seja, capaz de mudar de forma quando submetido a um campo elétrico.
Funcionamento em cascata
Quando o dispositivo recebe eletricidade, as camadas empilhadas comprimem-se em pares. Ao desligar a eletricidade, esses pares se separam e pressionam as camadas vizinhas. Esse processo se repete em um ciclo contínuo, criando uma ação em cascata semelhante ao movimento de um acordeon. Esse mecanismo autorregenerativo bombeia o calor de forma contínua e eficiente, camada por camada, para longe da fonte.
Vantagens sobre tecnologias tradicionais
“Os filmes de polímero utilizam um circuito para transportar cargas entre os pares de camadas empilhadas, tornando o dispositivo de resfriamento flexível mais eficiente que os condicionadores de ar convencionais,” afirmou o pesquisador Hanxiang Wu.
Aplicações futuras
Devido à flexibilidade dos filmes finos, o resfriamento eletrocalórico é ideal para dispositivos vestíveis de última geração, capazes de manter o usuário resfriado em condições extremas. Além disso, essa tecnologia pode ser aplicada para resfriar eletrônicos com componentes flexíveis, aumentando sua eficiência e desempenho.
“Com esse avanço, podemos desenvolver soluções de resfriamento para uma ampla gama de aplicações, desde vestíveis até eletrônicos flexíveis,” concluiu o professor Qibing Pei, destacando o potencial revolucionário do material elastocalórico.
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