Los investigadores de la Universidad de Purdue han diseñado “nanotubos” de cerámica que se comportan como antenas térmicas, ofreciendo control sobre el espectro y la dirección de la radiación de calor a alta temperatura.
INTERNACIONAL | Estados Unidos | 16 de diciembre de 2019
“Al controlar la radiación a estas altas temperaturas, podemos aumentar la vida útil del recubrimiento. El rendimiento del motor también aumentaría porque podría mantenerse más caliente con más aislamiento durante períodos de tiempo más largos”, dijo Zubin Jacob, profesor asociado de ingeniería eléctrica e informática en Purdue.
El trabajo es parte de una búsqueda mayor en el campo de una amplia gama de materiales que pueden soportar temperaturas más altas. En 2016, el equipo de Jacob desarrolló un “metamaterial” térmico, hecho de tungsteno y óxido de hafnio, que controla la radiación de calor con la intención de mejorar la forma en que se recolecta el calor residual de las plantas y de las fábricas de energía. Una nueva clase de cerámica se expandiría en formas de usar más eficientemente la radiación de calor. El equipo de Jacob, en colaboración con los profesores de Purdue Luna Lu y Tongcang Li, construyó nanotubos con un material cerámico emergente llamado nitruro de boro, conocido por su alta estabilidad térmica.
Estos nanotubos de nitruro de boro controlan la radiación a través de oscilaciones de luz y materia, llamadas polaritones, dentro del material cerámico. Las altas temperaturas excitan los polaritones, que los nanotubos, como antenas, se acoplan eficientemente a la radiación de calor saliente.
Las antenas podrían brindar la capacidad de acelerar la radiación, realizar un enfriamiento mejorado de un sistema o enviar información en direcciones o longitudes de onda muy específicas, dijo Jacob.
Los investigadores planean diseñar más materiales cerámicos con características polaritónicas para una gran cantidad de aplicaciones diferentes.
Fuente: Universidad de Purdue
