Cientistas criaram um material resistente ao calor para energia termoelétrica e espaço – ele pode suportar 1000 °C sem alterações

Pesquisadores do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia (KIST) criaram um material resistente ao calor que não perde suas propriedades quando aquecido a 1000 °C, bem como quando exposto à forte radiação ultravioleta. Espera-se que tenha aplicação na área de obtenção de energia elétrica a partir do calor, bem como no espaço, onde ajudará a resfriar satélites e naves.

Fonte da imagem: geração AI Kandinsky 3.0/3DNews

Existem muitas fontes de calor na Terra, e isso não inclui a energia do Sol. Ainda não aprendemos como convertê-lo diretamente em energia elétrica. Devido à baixa eficiência dos elementos termoelétricos modernos, hoje é mais lucrativo trabalhar com fontes altamente aquecidas. Quanto maior a temperatura, melhor.

Por outro lado, à medida que o aquecimento do material transmissor de calor aumenta, ele começa a oxidar mais rapidamente e a perder rapidamente suas propriedades condutoras. Um grupo de cientistas sul-coreanos trabalhou nessa direção – eles procuravam um material que não perdesse suas propriedades quando aquecido o suficiente e pudesse servir como condutor de calor da fonte ao receptor.

Materiais refratários tradicionais como tungstênio, níquel e nitreto de titânio não eram adequados. Eles começaram a oxidar muito ativamente ao atingir temperaturas máximas. Depois de procurar a fórmula certa, os cientistas optaram pelo óxido de estanato de bário dopado com lantânio (LBSO). O processo proposto pelos cientistas baseou-se no método de deposição a laser pulsado, que possibilitou a criação de revestimentos de película fina a partir de um material inusitado.

O material reage mal ao calor forte e à forte radiação ultravioleta. Fonte da imagem: Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia

Após o teste, descobriu-se que o filme fino LBSO não deformou nem perdeu suas propriedades de condutividade térmica quando aquecido a 1000 °C e era estável em um design multicamadas. Também se revelou resistente à radiação ultravioleta com potência de 9 MW/cm2. Isso o torna ideal para aplicações aeroespaciais para remover o calor de espaçonaves sob os raios solares.

«O LBSO contribuirá para resolver o problema das alterações climáticas e da crise energética ao acelerar a comercialização da produção de energia termelétrica”, afirmam os autores do trabalho publicado na revista Advanced Science.