Uma lei fundamental da ciência dos materiais pode ser reescrita pelo grafeno: em simulações e experiências, cientistas mostraram que a absorção de calor do grafeno varia com o tamanho da amostra, o que significa que ele pode absorver quantidades ilimitadas de calor.

Até agora, as observações do físico francês Joseph Fourier eram consideradas verdades: a condutividade é uma propriedade intrínseca do material, e é independente de tamanho ou forma. Mas pesquisadores do Instituto Max Planck para Pesquisas de Polímeros (MPI-P) em Mainz, na Alemanha, e da Universidade Nacional de Singapura, mostraram que não é esse o caso do grafeno. Davide Donadio, um dos pesquisadores, explica ao R&D:



“Reconhecemos mecanismos de transferência de calor que contradizem a lei de Furier em escala micrométrica. Agora todas as medidas experimentais anteriores de condutividade termal do grafeno precisam ser reinterpretadas. O conceito de condutividade termal como propriedade intrínseca não se aplica ao grafeno, ao menos em micrômetros.”

De fato, através da simulação computacional e experimentação na vida real, a equipe descobriu que a condutividade termal do grafeno aumenta logaritmicamente com o tamanho da amostra. Isso significa que, conforme as amostras crescem, mais calor pode ser absorvido. Isso pode mudar a forma como cientistas pensam sobre a absorção de calor por materiais.

Por que importa? Bem, a descoberta pode ter impacto muito grande em micro e nano-eletrônicos, nos quais a rejeição de calor é um fator limitante. Introduzir materiais com absorção térmica teoricamente ilimitada seria um enorme avanço; lembre-se que o grafeno conduz, e você está olhando para a possibilidade do desenvolvimento de circuitos de auto-resfriamento. Em outras palavras: é o sonho da engenharia eletrônica. [Nature Communications via R&D]