Em testes de pequena escala, o protótipo conseguiu reduzir a temperatura ambiente ao seu redor em 8,9°C de maneira sustentada e até 13,9°C na fonte de calor, em apenas 30 segundos.
O funcionamento da bomba de calor baseia-se no efeito eletrocalórico, no qual um campo elétrico provoca uma variação temporária na temperatura do material.
“Nossa meta a longo prazo é desenvolver essa tecnologia para criar acessórios de resfriamento vestíveis que sejam confortáveis, acessíveis, confiáveis e energeticamente eficientes, especialmente para pessoas que trabalham em ambientes quentes por longos períodos”, afirma o professor Qibing Pei.
Diferente dos sistemas tradicionais de resfriamento, que dependem de ar condicionado e compressão de vapor – processos que consomem grande quantidade de energia e utilizam refrigerantes prejudiciais ao meio ambiente –, esse novo dispositivo tem um design mais simples, dispensando o uso de líquidos ou gases de efeito estufa.
Operando exclusivamente com eletricidade, a tecnologia pode se tornar ainda mais sustentável quando alimentada por fontes renováveis, como energia solar.
Material Elastocalórico: Tecnologia Inovadora para Resfriamento
O material elastocalórico é composto por uma pilha circular de seis filmes finos de polímero, com aproximadamente 2,5 centímetros de diâmetro e uma espessura total de seis milímetros. Cada camada é revestida com nanotubos de carbono em ambos os lados, tornando-se um material ferroelétrico – ou seja, capaz de mudar de forma quando submetido a um campo elétrico.
Ao receber eletricidade, as camadas empilhadas se comprimem em pares. Quando a eletricidade é desligada, esses pares se separam e pressionam as camadas vizinhas. Esse movimento alternado cria uma ação autorregenerativa em cascata, semelhante ao funcionamento de um acordeão, permitindo que o calor seja continuamente bombeado para longe, camada por camada.
“Os filmes de polímero utilizam um circuito para transportar cargas entre os pares de camadas empilhadas, tornando esse dispositivo de resfriamento flexível mais eficiente do que os condicionadores de ar tradicionais”, explica o pesquisador Hanxiang Wu.
Além de sua eficiência energética, o resfriamento eletrocalórico tem grande potencial para aplicações em vestíveis de última geração, mantendo os usuários frescos mesmo sob condições extremas. Segundo o professor Qibing Pei, a tecnologia também pode ser utilizada para resfriar eletrônicos flexíveis, ampliando ainda mais seu campo de aplicação.
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