Descubren un nuevo material inorgánico con la menor conductividad térmica
Supone, además, un gran avance en el control del flujo de calor a escala atómica, logrado mediante el diseño de materiales, explica una nota de la universidad británica.
Aproximadamente el 70% de toda la energía generada en el mundo se desperdicia en forma de calor, así que los materiales de baja conductividad térmica son esenciales. Ahora un equipo científico ha descubierto un nuevo material inorgánico con la menor conductividad térmica jamás registrada.
Se trata de un hallazgo que allana el camino para el desarrollo de nuevos materiales termoeléctricos que son fundamentales para una sociedad sostenible, aseguran científicos de la Universidad de Liverpool.
La investigación se publica en la revista Science y aporta nuevos conocimientos esenciales sobre la gestión de la energía. A juicio de los autores, "acelerará el desarrollo de nuevos materiales para convertir el calor residual en energía y para el uso eficiente de los combustibles".
Supone, además, un gran avance en el control del flujo de calor a escala atómica, logrado mediante el diseño de materiales, explica una nota de la universidad británica.
El equipo, dirigido por Matt Rosseinsky y Jon Alaria, diseñó y sintetizó el nuevo material de manera que combinara dos disposiciones diferentes de átomos que, según se ha constatado, reducen la velocidad a la que el calor se desplaza por la estructura de un sólido.
Este nuevo material, con dos disposiciones combinadas, tiene una conductividad térmica mucho menor que cualquiera de los materiales originales con una sola disposición, un resultado que los científicos califican de inesperado.
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Si se toma la conductividad térmica del acero como 1, entonces una barra de titanio es 0,1, el agua y un ladrillo de construcción es 0,01, el nuevo material es 0,001 y el aire es 0,0005.
Aproximadamente el 70% de toda la energía generada en el mundo se desperdicia en forma de calor y el desarrollo de materiales termoeléctricos nuevos y más eficaces, capaces de convertir el calor en electricidad, se considera una fuente clave de energía limpia.
"El material que hemos descubierto tiene la conductividad térmica más baja de cualquier sólido inorgánico y es casi tan mal conductor del calor como el propio aire", señala Rosseinsky.
Según el investigador las implicaciones de este descubrimiento son importantes, tanto para la comprensión científica fundamental como para las aplicaciones prácticas en dispositivos termoeléctricos que recogen el calor residual, y como revestimientos de barrera térmica para turbinas de gas más eficientes.
Para Alaria, "el emocionante hallazgo de este estudio es que es posible mejorar la propiedad de un material utilizando conceptos de física complementaria y una interfaz atomística adecuada".
Más allá del transporte de calor, esta estrategia podría aplicarse a otras importantes propiedades físicas fundamentales, como el magnetismo y la superconductividad, lo que conduciría, por ejemplo, a un transporte más eficiente de la electricidad.
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