Un hallazgo de los científicos del Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL) del Departamento de Energía de EEUU apoya una teoría centenaria de Albert Einstein que explica cómo el calor se mueve a través de todo, desde las tazas de viaje hasta las partes del motor.
La transferencia de calor es fundamental para todos los materiales. Esta nueva investigación, publicada en la revista Science , exploró los aislantes térmicos, que son materiales que bloquean la transmisión de calor.
"Vimos evidencia de lo que Einstein propuso por primera vez en 1911: que la energía térmica salta aleatoriamente de átomo a átomo en los aislantes térmicos", dijo Lucas Lindsay, teórico de materiales en ORNL. "El salto es adicional al flujo de calor normal a través de la vibración colectiva de los átomos".
El salto de energía aleatorio no se nota en los materiales que conducen bien el calor, como el cobre en el fondo de las ollas durante la cocción, pero puede detectarse en los sólidos que son menos capaces de transmitir calor.
Esta observación avanza en la comprensión de la conducción de calor en aislantes térmicos y ayudará al descubrimiento de nuevos materiales para aplicaciones de termoeléctricos que recuperan el calor residual a recubrimientos de barrera que evitan la transmisión de calor.
Lindsay y sus colegas utilizaron sofisticadas herramientas de detección de vibración para detectar el movimiento de los átomos y las supercomputadoras para simular el viaje del calor a través de un simple cristal basado en talio. Su análisis reveló que las vibraciones atómicas en la red cristalina eran demasiado lentas para transmitir mucho calor.
"Nuestras predicciones fueron dos veces inferiores a las observadas en nuestros experimentos. Al principio estábamos desconcertados ", dijo Lindsay. "Esto condujo a la observación de que otro mecanismo de transferencia de calor debe estar en juego".
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