Material inova ao combinar rigidez e isolamento térmico
Pesquisadores da Universidade Estadual da Carolina do Norte desenvolveram um novo material que combina rigidez excepcional e isolamento térmico extremo. Este filme fino apresenta uma condutividade térmica extremamente baixa, aproximando-se do limite teórico para materiais densos e não porosos, o que o torna promissor para diversas aplicações.
Propriedades excepcionais do novo material
O novo material é até 10.000 vezes mais rígido do que o silicone utilizado em luvas de forno. Sua condutividade térmica é de aproximadamente 0,04 watts por metro por kelvin, em comparação com cerca de 0,2 watts por metro por kelvin do silicone. Essa combinação de propriedades permite que o material seja altamente eficaz em bloquear o calor, superando qualquer material encontrado na natureza.
Desafios na combinação de rigidez e condução térmica
Criar um material que una rigidez e isolamento térmico é um desafio significativo, pois, geralmente, materiais rígidos conduzem bem o calor, enquanto os isolantes tendem a ser menos rígidos. Dali Sun, professor de física na NC State, explica que a equipe superou essa dificuldade ao desenvolver um material que é simultaneamente muito rígido e excelente isolante térmico.
Engenharia molecular para otimização do material
Os pesquisadores utilizaram perovskitas híbridas orgânico-inorgânicas de duas dimensões, modificando as cadeias de carbono nas camadas orgânicas com uma combinação de anéis de benzeno. Essa engenharia molecular permitiu o controle sobre a rigidez e a capacidade de conduzir calor do material, resultando em um filme de iodeto de chumbo com etil azobenzeno.
Potencial de produção em larga escala
Além de suas propriedades inovadoras, o filme pode ser produzido em larga escala e aplicado como revestimento. A equipe de pesquisa acredita que a metodologia utilizada para a produção do material pode ser facilmente ampliada, tornando-o útil em diversas aplicações, desde utensílios de cozinha até dispositivos eletrônicos e exploração espacial.
A pesquisa foi publicada na revista Science Advances e pode ser acessada através do DOI: 10.1126/sciadv.aee5269. O trabalho foi apoiado pela National Science Foundation e outras instituições.
