Christine Daniloff / MIT
Arseneto de boro
Um material semicondutor chamado arseneto de boro violou um dos princípios básicos da física ao diminuir a sua condutividade térmica em condições extremas de pressão.
Os cientistas disseram que essa pode ser uma exceção à uma regra, mas, se outros materiais apresentarem o mesmo comportamento estranho, talvez a teoria precise de uma revisão.
Quando um condutor térmico é “espremido”, as suas partículas aproximam-se e conseguem trocar mais energia entre si. Isto significa que o calor é transferido mais facilmente quando o material está sob alta pressão, como aquela que existe no interior do planeta.
Essa regra foi comprovada por experiências há mais de um século, mas agora o arseneto de boro, conhecido pelas suas altas capacidades térmicas, mostrou que talvez existam algumas exceções. É que um novo estudo reproduziu condições extremas de pressão e observou a condutividade deste material diminuir.
Os autores do novo estudo colocaram um pedaço de arseneto de boro com menos de 100 mícrons (ou 0,1 milímetros) de espessura entre dois diamantes. De seguida, aplicaram uma pressão centenas de vezes maior do que a existente no fundo do oceano e observaram o resultado.
À medida que o material se comprimia, a equipa viu a condutividade térmica diminuir, enquanto calor se propagava pela amostra. A diminuição do poder de condutividade, disseram, ocorre devido à sobreposição de ondas de calor de tipos semelhantes. Isto resulta na anulação das ondas, um comportamento previsto pela mecânica quântica.
Por enquanto, isso ainda não é o suficiente para questionar de imediato as regras da Física, a menos que o mesmo comportamento seja observado noutros condutores térmicos. Se isso acontecer, os físicos podem ver-se obrigados a rever os modelos já bem estabelecidos para explicar a condutividade térmica.
Isto pode ter importância crítica porque, se os materiais não conduzirem calor conforme previsto em condições extremas de pressão, a compreensão dos cientistas sobre o interior do nosso planeta pode não corresponder exatamente à realidade. Além disso, uma revisão nos modelos teria grande impacto nos estudos de corpos massivos do Espaço.
Por outro lado, a descoberta abre novas possibilidades para tecnologias avançadas na economia de energia e arrefecimento de componentes eletrónicos. O estudo foi publicado na revista Nature.
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