Pesquisadores financiados pela Força Aérea dos EUA estão desenvolvendo um novo tipo de dispositivo que pode gerar comparações com uma arma usada por um vilão do Batman.
Cientistas, incluindo Patrick Hopkins, da Universidade da Virgínia, nos EUA, estão a trabalhar num novo dispositivo a ser utilizado para arrefecimento de superfície a pedido de componentes eletrónicos no interior de naves espaciais e jatos de alta altitude.
O dispositivo pode parecer semelhante à arma congelante usada pelo vilão do Batman, Sr. Freeze, para “congelar” seus inimigos.
“Muitos componentes eletrônicos a bordo aquecem, mas não têm como esfriar”, disse o Dr. Hopkins, cujo laboratório recebeu US$ 750 mil ao longo de três anos para desenvolver a tecnologia.
Na Terra, a electrónica nas embarcações militares pode contar com a natureza para se arrefecer, mas no espaço, isto pode ser um desafio, disseram os cientistas.
Citando um exemplo, os pesquisadores disseram que a Marinha usa água do oceano em seus sistemas de refrigeração líquida, enquanto os jatos voadores podem contar com ar denso o suficiente para ajudar a manter os componentes resfriados.
“Com a Força Aérea e a Força Espacial, você está no espaço, que é um vácuo, ou na atmosfera superior, onde há muito pouco ar que possa resfriar”, disse o Dr. Hopkins.
“Então o que acontece é que seus eletrônicos ficam cada vez mais quentes. E você não pode trazer uma carga útil de refrigerante a bordo porque isso aumentará o peso e perderá eficiência”, explicou ele.
Nesses ambientes extraterrestres, um jato de plasma, o quarto e mais comum estado da matéria no universo, pode ser usado no interior de uma nave.
“Este jato de plasma é como um raio laser; é como um raio. Pode ser extremamente localizado”, explicou o Dr. Hopkins.
Uma das estranhas qualidades do plasma é que, embora possa atingir temperaturas tão altas quanto as da superfície do Sol, ele esfria antes de aquecer quando atinge uma superfície.
Na nova pesquisa, publicada recentemente na revista ACS Nanoos cientistas dispararam um jato roxo de plasma gerado a partir de hélio através de uma agulha oca envolta em cerâmica, visando uma superfície banhada a ouro.
Quando os pesquisadores ligaram o plasma, eles puderam medir a temperatura imediatamente no ponto onde o plasma atingiu e puderam ver que a superfície esfriou primeiro e depois aqueceu.
“Ficamos intrigados até certo ponto sobre por que isso estava acontecendo, porque continuava acontecendo continuamente”, disse o Dr.
“E não havia nenhuma informação que pudéssemos extrair porque nenhuma literatura anterior foi capaz de medir a mudança de temperatura com a precisão que temos. Ninguém foi capaz de fazer isso tão rapidamente”, disse ele.
O estranho fenômeno de resfriamento da superfície, segundo os cientistas, foi o resultado da explosão de uma camada superficial ultrafina e difícil de ver, composta de moléculas de carbono e água.
Os pesquisadores comparam isso a um processo semelhante que acontece quando a água fria evapora da nossa pele após um mergulho.
“A evaporação das moléculas de água no corpo requer energia; tira energia do corpo e é por isso que você sente frio. Nesse caso, o plasma arranca as espécies absorvidas, a energia é liberada e é isso que esfria”, explicaram os pesquisadores.
Usando o método, os cientistas conseguiram reduzir a temperatura da configuração em vários graus por alguns microssegundos.
Embora isto possa não ser dramático, eles disseram que é suficiente para fazer a diferença em alguns dispositivos eletrônicos.
Agora, graças à subvenção da Força Aérea, os investigadores estão a analisar como as variações do seu design original podem melhorar o aparelho.
“Como o plasma é composto por uma variedade de partículas diferentes, mudar o tipo de gás utilizado nos permitirá ver como cada uma dessas partículas impacta as propriedades do material”, disseram os pesquisadores.
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