Tendencias21
Crean un material que puede mover y bloquear el calor

Crean un material que puede mover y bloquear el calor

Un nuevo material logra canalizar el calor a nivel microscópico: es capaz de aislar diminutos compartimentos en los que se requieren bajas temperaturas, pero al mismo tiempo logra movilizar el calor hacia otros sectores que necesitan calentarse. La innovación podría tener interesantes aplicaciones en dispositivos electrónicos.

Ingenieros de la Universidad de Chicago han creado una nueva técnica para desarrollar materiales innovadores que funcionan como aislantes térmicos y también pueden conducir el calor en diferentes direcciones, en ambos casos con gran eficacia y a microescala. Podrían ayudar a proteger los sectores más sensibles a las altas temperaturas en ordenadores portátiles o móviles, por ejemplo.

El calor está presente en cualquier acción, ya que la energía que genera un movimiento se despliega en forma natural. Sin embargo, uno de los grandes desafíos de la ingeniería es lograr mover el calor hacia dónde se necesita y retirarlo de espacios en los cuales no es bienvenido. Si fuera tan sencillo, no habría problemas para calentar una casa o para refrigerar un motor sobrecalentado.

Sin embargo, por el momento ese «Santo Grial» de la ingeniería no se ha creado, aunque quizás la nueva investigación puede marcar un avance importante al respecto, según puede apreciarse en las conclusiones del estudio, publicado recientemente en la revista Nature. Además, el avance se ha logrado a nivel microscópico, en un momento en el cual muchos dispositivos informáticos y electrónicos tienden a ser cada vez más pequeños.

El problema del calor a microescala

En esta clase de artefactos, cuando el calor no logra escapar podemos estar en serios problemas: las baterías se sobrecalientan y los dispositivos se vuelven ineficaces, reduciendo además su tiempo de vida útil. En consecuencia, desarrollar materiales que puedan gestionar mejor el calor es una de las necesidades más importantes de la industria electrónica.

Ahora, el nuevo material ofrece una esperanza: demuestra una excelente respuesta para aislar algunos sectores del calor y de dirigirlo en otras direcciones. La nueva técnica emplea capas ultradelgadas de láminas cristalinas, colocadas una encima de la otra.

Cuando se gira ligeramente cada capa, los átomos que conforman el material se alinean en una dirección específica. Debido a esto, el material puede «rediseñarse» en función de cada objetivo: algunos sectores se optimizan para bloquear el calor, mientras que otros funcionan como «paneles deslizantes» para llevar el calor hacia otras ubicaciones.

La organización atómica es diferente en cada área: en algunas capas del material presentará características únicas, que serán completamente distintas en otras. Gracias a esta condición, el nuevo material puede proteger algunos sectores del calor y utilizar otros para conducirlo y liberarlo.

Tema relacionado: Consiguen manejar el calor y el sonido con imanes.

Aislante y conductor al mismo tiempo

Según una nota de prensa, no existe en la naturaleza un material que logre combinar excelentes resultados en cuanto a aislamiento térmico y conductividad térmica, obteniéndolo al mismo tiempo y en diferentes direcciones. Es así que la nueva técnica podría abrir un camino inédito, específicamente con respecto a dispositivos microscópicos capaces de gestionar el calor de forma inteligente.

En otras palabras, un dispositivo dotado con estos materiales podría ser capaz de reducir el calor en el sector de la batería, evitando que se sobrecaliente, pero al mismo tiempo lograría conducirlo hacia otros sectores que no resulten peligrosos para su funcionamiento.

Los especialistas destacaron que las pruebas realizadas con el nuevo material marcan una efectividad de aislamiento térmico cercana a la del aire, considerado como uno de los mejores aislantes que se conocen. Al mismo tiempo, el material mostró una elevada eficacia para transportar calor en diferentes direcciones.

Referencia

Extremely anisotropic van der Waals thermal conductors. Kim et al. Nature (2021).DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-021-03867-8

Foto: un nuevo material logra conducir el calor de forma inteligente en dispositivos microscópicos: posee la misma eficacia como aislante térmico en determinados sectores que como conductor del calor en otros, transportándolo hacia áreas en las que no puede generar inconvenientes. Crédito: Max Berger en Unsplash.

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente es periodista especializado en comunicación científica y tecnológica.

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Descubren un helecho tropical que transforma sus hojas muertas en nuevas raíces 9 febrero, 2024
    Para sobrevivir en el suelo anegado y bajo en nutrientes del bosque de Quebrada Chorro, en el oeste de Panamá, una especie de helecho tropical arborescente reutiliza sus hojas muertas, convirtiéndolas en nuevas raíces. Los científicos descubrieron que el helecho reconfigura estas “hojas zombis”, invirtiendo el flujo de agua para atraer nutrientes de regreso a […]
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una extraña combinación de minerales en las muestras lunares de la misión Chang'e-5 de China 9 febrero, 2024
    Los minerales antiguos y nuevos identificados en las muestras lunares traídas por la misión Chang'e-5 de China están ayudando a los científicos a comprender mejor la historia de la Luna: ahora, los especialistas han descubierto más propiedades del sexto nuevo mineral lunar, llamado Changesite-(Y). Además, otros compuestos hallados, la seifertita y la stishovita, pueden coexistir […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los robots que atienden a pacientes llegan a los hospitales 9 febrero, 2024
    Robots diseñados para brindar comodidad a los pacientes de edad avanzada y aliviar su ansiedad, han sido probados con éxito en un hospital de París: saludan, responden a preguntas, comprenden conversaciones grupales y apoyan las tareas de enfermería.
    Redacción T21
  • Una pequeña luna de Saturno parecida a la “Estrella de la Muerte” de Star Wars contiene un océano oculto 8 febrero, 2024
    Por debajo de la superficie repleta de cráteres de Mimas, una de las lunas más pequeñas de Saturno, se esconde un océano global de agua líquida de reciente formación. El satélite posee tan sólo unos 400 kilómetros de diámetro y presenta un notable parecido con la “Estrella de la Muerte”, una estación espacial imperial que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Logran controlar un objeto virtual con la mente durante un sueño lúcido 8 febrero, 2024
    Un grupo de participantes en un nuevo estudio científico logró manejar un vehículo virtual a través de un avatar únicamente con su mente, mientras sus cerebros permanecían en la fase REM del sueño. Además de profundizar en los misterios de la consciencia humana, la innovación podría facilitar el acceso a nuevos desarrollos tecnológicos, como un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un proyecto global trabaja para crear de forma colaborativa un cerebro robótico general 8 febrero, 2024
    El auge de la inteligencia artificial generativa impulsa un proyecto global que trabaja para crear un cerebro robótico general, capaz de generar androides como los que hemos visto hasta ahora solo en la ciencia ficción. Pero es cuestión de tiempo que convivamos con ellos en perfecta armonía. Ya no es una utopía.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA está capacitada para resolver dilemas morales cuando conduce vehículos autónomos 8 febrero, 2024
    Los sistemas de IA muestran significativas similitudes éticas con las reacciones humanas ante dilemas morales, lo que los acreditan para conducir vehículos autónomos tal como lo harían las personas.
    Redacción T21
  • Los huracanes se están volviendo tan fuertes que ya no existen categorías para clasificarlos 7 febrero, 2024
    Cinco tormentas en la última década tuvieron velocidades de viento que pertenecen a una hipotética categoría 6 en la escala de huracanes Saffir-Simpson: el fenómeno obligaría a los científicos a crear una nueva clasificación, capaz de reflejar la virulencia de los huracanes en la actualidad. Las causas principales del fenómeno tienen su origen en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un asteroide habría explotado sobre la Antártida hace unos 2,5 millones de años 7 febrero, 2024
    Un asteroide se desintegró sobre el continente antártico hace aproximadamente 2,5 millones de años: la evidencia proviene de un análisis químico de más de 100 pequeños trozos de roca extraterrestre, que se han preservado dentro de las enormes capas de hielo. Hasta el momento, solo se conocen otros dos eventos de explosiones aéreas antiguas en […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean la primera niña de inteligencia artificial del mundo 7 febrero, 2024
    La primera niña IA del mundo ha sido creada por científicos chinos, que la han dotado de emociones e intelecto y de la capacidad de aprender de forma autónoma. Se comporta como si tuviera tres o cuatro años y representa un avance significativo para el campo de la inteligencia artificial general.
    Redacción T21