Redação do Site Inovação
Tecnológica - 06/03/2013
Resfriamento
a laser pode revolucionar refrigeração
Retirando calor com luz
Os grandes e barulhentos
aparelhos de ar-condicionado logo poderão ser coisa do passado. Cientistas
descobriram uma forma revolucionária de refrigeração que usa raios lasers no
lugar dos compressores e gases danosos para a camada de ozônio.
A
inovação também poderá ter uma série de outros usos, incluindo a miniaturização
de equipamentos de ressonância magnética, óculos de visão noturna e câmeras de
satélites - todos esses equipamentos exigem sistemas de refrigeração de alta
eficiência.
Os pesquisadores demonstraram a
nova tecnologia de refrigeração a laser usando a luz para baixar a temperatura
de um semicondutor de 20º C para -20º C.
Embora
lasers já sejam usados para resfriar experimentos quânticos até temperaturas
criogênicas, o princípio nunca havia sido demonstrado em semicondutores, o que
abre as portas para sua utilização em macroescala. Escolhendo cuidadosamente a
frequência do laser é possível extrair energia mecânica do material por meio da
luz que se reflete nele.
A
energia é extraída na forma de fónons, "partículas" associadas com
oscilações mecânicas, assim como os fótons são associados com oscilações
eletromagnéticas - os fónons são aniquilados durante um fenômeno conhecido como
luminescência anti-Stokes. O sistema é mais simples do que outra abordagem da
refrigeração óptica a laser demonstrada anteriormente.
Refrigeração
óptica
Embora mais do que adequado para
os sistemas de ar-condicionado domésticos e industriais, os pesquisadores
querem levar a tecnologia ao extremo, atingindo temperaturas de -269º C, que
hoje são atingidas usando hélio líquido.
“Nossos resultados
iniciais, publicados na Nature, mostraram que é possível resfriar um
semicondutor a laser até a temperatura do nitrogênio líquido, e nós queremos
alcançar uma temperatura ainda mais baixa, como a do hélio líquido,” disse o Dr. Xiong Qihua, da Universidade Tecnológica de
Nanyang, em Cingapura.
“Se pudermos domar o
poder da refrigeração a laser, isto vai significar que equipamentos médicos que
exigem refrigeração extrema, como as máquinas de ressonância magnética, que
usam hélio líquido, poderão jogar fora seus enormes sistemas de refrigeração e substituí-los
por um sistema de refrigeração óptica,”
afirmou Xiong.
Bibliografia:
Jun
Zhang, Dehui Li, Renjie Chen, Qihua Xiong, Laser
cooling of a semiconductor by 40 kelvin. Nature,
Vol.: 493, 504-508. DOI: 10.1038/nature11721
