Pesquisadores da Universidade da Califórnia desenvolveram o primeiro transistor de efeito de campo do mundo que controla a transferência de calor em vez da corrente elétrica. A velocidade de comutação do dispositivo único atinge 1 MHz. Ele pode transferir calor de forma rápida, medida e até mesmo com o aumento da potência através de um circuito, o que abre toda uma gama de novas aplicações para termorregulação em eletrônica e além.
Fonte da imagem: H-Lab/UCLA
O transistor de efeito de campo convencional completará 76 anos este ano (isso acontecerá no dia 16 de dezembro). Esses dispositivos controlam a condutividade de um canal semicondutor por meio de um campo eletromagnético, dosando o fluxo de elétrons da fonte ao dreno. O transistor térmico funciona com o mesmo princípio, mas somente com a ajuda de um campo eletromagnético regula a condutividade térmica do canal.
Segundo os cientistas, o protótipo mostrou a capacidade de alterar com rapidez e precisão a condutividade térmica do canal, controlando a resistência térmica na interface de vários materiais no canal. O dispositivo mostrou capacidade de alterar a resistência térmica em até 1300%. Em outras palavras, ele pode não apenas ligar e desligar o fluxo de calor da fonte, mas também aumentá-lo significativamente.
Os transistores térmicos propostos são totalmente de estado sólido, o que permitirá que sejam produzidos no mesmo processo tecnológico dos microcircuitos convencionais. Como parte dos chips, eles regularão a remoção de calor das áreas desejadas do cristal com extrema precisão e velocidade, enquanto os meios convencionais de remoção de calor possuem alta inércia e são difíceis de ajustar.
Finalmente, os princípios fundamentais da física que ajudaram a desenvolver o termotransistor servirão de impulso para a compreensão dos mecanismos de transferência de calor pelas células vivas e, em última análise, permitirão aos cientistas compreender a termorregulação do corpo humano, cujos processos ainda não são totalmente compreendido pela ciência.