Após mais de 200 anos, pesquisadores identificaram uma exceção à lei da física que governa a transferência de calor há mais de dois séculos. A descoberta, publicada recentemente na revista Proceedings of the National Academy of Sciences, desafia as noções estabelecidas e pode ter implicações significativas em várias áreas da ciência e tecnologia.
A lei clássica da transferência de calor, formulada anteriormente por Joseph Fourier em 1822, estabelece que o fluxo de calor entre dois corpos é diretamente proporcional à diferença de temperatura entre eles.
No entanto, os cientistas da Universidade de Massachusetts Amherst (EUA), encontraram um cenário em que essa regra não se aplica.
O que diz o novo estudo sobre a lei da física de Fourier
O experimento envolveu um material nanoestruturado especialmente projetado, composto por camadas ultrafinas de grafeno e óxido de titânio.
“Esta pesquisa começou com uma pergunta simples. E se o calor pudesse ser transmitido por outro caminho, não apenas aquele que as pessoas presumiam?”, disse Steve Granick, um dos autores da pesquisa.
Surpreendentemente, quando essas camadas foram empilhadas em configurações específicas, o fluxo de calor não seguiu a lei de Fourier. Em vez disso, os pesquisadores observaram uma transferência de calor mais eficiente do que o previsto.
As implicações dessa descoberta são vastas. Primeiro, ela pode levar a avanços na eficiência de dispositivos de resfriamento, como radiadores e sistemas de refrigeração. Além disso, a compreensão aprimorada da transferência de calor pode beneficiar áreas como eletrônica, energia solar e até mesmo a exploração espacial.
“Não é que a Lei de Fourier esteja errada”, Granick enfatiza. “Só que ela não explica tudo o que vemos quando se trata de transmissão de calor. Pesquisas fundamentais como a nossa nos dão uma compreensão ampliada de como o calor funciona, o que oferecerá aos engenheiros novas estratégias para projetar circuitos de aquecimento.”
Agora, a comunidade científica deve replicar e explorar esses resultados em diferentes contextos.
Por fim, a expectativa é que essa exceção possa abrir portas para aplicações revolucionárias e mudar nossa compreensão fundamental da lei da física da transferência de calor.