Cientistas descobriram exceção para uma lei da física de mais de 200 anos que rege como o calor se difunde através de materiais sólidos
Cientistas da Universidade de Massachusetts, Amherst, nos EUA, encontraram uma novidade surpreendente sobre como o calor se move através de materiais sólidos, desafiando uma lei científica estabelecida há mais de 200 anos.
Formulada pelo matemático e físico francês Jean Baptiste Joseph Fourier em 1807, a lei de Fourier (também chamada de lei da condução térmica), que explica como o calor é conduzido através de sólidos, foi desafiada em uma escala nanométri
Agora, pesquisadores questionam se há exceções semelhantes em uma escala maior, especialmente em materiais transparentes como polímeros translúcidos e vidros inorgânicos.
Cientistas se surpreendem com experimentos de condução térmica
Esses materiais, por serem translúcidos, permitem a passagem de certos comprimentos de onda de luz, que não são totalmente absorvidos, mas dispersos pelas impurezas na estrutura. Isso levou os cientistas a considerar se o calor também poderia viajar através desses materiais na forma de radiação térmica, além da condução tradicional.
Para investigar essa hipótese, os pesquisadores conduziram experimentos em uma câmara de vácuo, eliminando a possibilidade de dissipação de calor através do ar. Eles aqueceram tiras dos materiais de teste com pulsos de laser e mediram como o calor se espalhava por cada material usando diferentes métodos.P
Os resultados foram surpreendentes: o aquecimento ocorreu mais rapidamente do que o previsto pela difusão, indicando uma significativa contribuição da radiação térmica nos primeiros momentos após o pulso de calor. Isso sugere que a Lei de Fourier, embora não esteja incorreta, não explica completamente a transmissão de calor em todos os cenários.
Em comunicado, a equipe sugere que materiais translúcidos irradiam calor internamente porque imperfeições estruturais atuam como absorvedores e fontes de calor, permitindo que o calor se propague de ponto a ponto em vez de se difundir lentamente.PUBLICIDADE
Eles acrescentam que suas descobertas, descritas em um artigo publicado na revista PNAS, podem ajudar os engenheiros a projetar novas estratégias para o gerenciamento de calor em materiais translúcidos, agora que seu estudo fornece uma compreensão expandida de como o calor se espalha em sólidos.
ca nas últimas décadas.
Por Flavia Correia
