Redação do
Site Inovação Tecnológica - 25/11/2014
Esquema de
funcionamento e visão superior da microgeladeira. [Imagem: Hung Nguyen/Hanoi University of
Science/QNES/CNRS]
Microgeladeira
Algumas vezes é necessário resfriar muito coisas grandes -
de um metro cúbico, por exemplo. Noutras, o frio deve ser igualmente radical,
mas em volumes muito menores. Para esses casos, Hung Nguyen e seus colegas da
Universidade de Hanói (Vietnã) e Aalto (Finlândia), criaram aquela que pode ser
chamada de a menor geladeira do mundo. O microrrefrigerador funciona arrancando
elétrons de alta energia de um metal e transferindo-os para um supercondutor,
levando com eles o calor.
Refrigeração
eletrônica
Esta técnica
de refrigeração eletrônica usa duas junções metal-isolante-supercondutor. Quando uma tensão é
aplicada à junção, elétrons de energia mais alta (quentes) fluem para fora do
metal em direção ao primeiro supercondutor, enquanto elétrons de energia mais
baixa (frios) fluem para o metal vindos do segundo supercondutor.
Para evitar
que quasipartículas chamadas excitons (pares elétron-lacunas), que têm alta
energia relativa, voltem para o metal e atrapalhem o resfriamento, a equipe
criou um "ralo para quasipartículas", uma fita de alumínio-manganês
que transfere a energia dos excitons para fônons na própria fita.
O protótipo
conseguiu resfriar pequenas peças, com alguns micrômetros cúbicos, de -150
millikelvin (mK) para -30 mK. Para comparação, a supergeladeira usada no detector de neutrinos Cuore atinge
-10 mK.
Segundo a
equipe, essa microgeladeira pode ser instalada diretamente no interior de um
chip para resfriar qubits de processadores quânticos ou os sensores
ultrassensíveis das câmeras usadas em telescópios.
Bibliografia:
Sub-50-mK Electronic Cooling with Large-Area Superconducting Tunnel Junctions. H. Q. Nguyen, M. Meschke, H. Courtois, J. P. Pekola, Physical Review Applied Vol.: 2, 054001. DOI:10.1103/PhysRevApplied.2.054001 http://arxiv.org/abs/1402.5872
Sub-50-mK Electronic Cooling with Large-Area Superconducting Tunnel Junctions. H. Q. Nguyen, M. Meschke, H. Courtois, J. P. Pekola, Physical Review Applied Vol.: 2, 054001. DOI:10.1103/PhysRevApplied.2.054001 http://arxiv.org/abs/1402.5872
