lunes, 12 de noviembre de 2012

Cristales para una refrigeración eficiente

Investigadores de Carnegie Institution han descubierto una nueva y eficiente forma de bombear calor usando cristales. Los cristales pueden bombear o extraer calor, incluso a escala nanométrica, de manera que pueda usarse en microprocesadores para prevenir el sobrecalentamiento o incluso la fundición, lo cual es una de las limitaciones actuales para tener computadoras de mayor velocidad.

Los investigadores realizaron simulaciones en materiales de cristales ferroeléctricos que tenían polarización eléctrica en ausencia de un campo eléctrico. La polarización eléctrica puede ser invertida mediante la aplicación de un campo eléctrico externo. Los científicos descubrieron que la introducción de un campo eléctrico causa un enorme cambio de temperatura en el material, conocido como el efecto electrocalórico, muy por encima de una temperatura a un estado llamado paraeléctrico.

El efecto electrocalórico bombea calor mediante cambios de temperatura por medio de un campo eléctrico aplicado. El efecto se conoce desde 1930, pero no había sido explotado porque la gente estaba usando materiales con altas temperaturas de transición. Se encontró que el efecto es mayo si la temperatura ambiente está por encima de la temperatura de transición, siendo preferibles materiales con temperaturas de transición bajas.

Los materiales ferroeléctricos se convierten en paraeléctricos, esto es, no tiene polarización bajo campos eléctricos de intensidad cero por encima de su temperatura de transición, la cual es la temperatura a la que el material cambia si estado de ferroeléctrico a paraeléctrico.

Los investigadores usaron simulaciones de dinámica molecular a escala atómoca, donde registraron el comportamiento de átomos en el niobato de litio ferroeléctrico como funciones de temperatura y un campo eléctrico.

Via Carnegie Institution

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