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El refrigerador mas pequeño del mundo

El refrigerador mas pequeño del mundo

Estos semiconductores superpuestos del dispositivo termoeléctrico no son un refrigerador en el sentido tradicional, pero la tecnología en la que se sustentan podría usarse para, en escalas más grandes, refrigerar ordenadores regular la temperatura en redes de fibra óptica y para reducir el "ruido" de la imagen en telescopios y cámaras digitales de alta gama.

La investigación, publicada recientemente en la revista ACS Nano y realizada por físico de UCLA (Universidad de California en Los Ángeles), señala que el dispositivo tiene apenas 100 nanómetros de espesor, una diez millonésima parte de un metro, y un volumen activo total de aproximadamente 1 micrómetro cúbico, invisible a simple vista.

Encabezando la entrada podemos ver una imagen de microscopio electrónico muestra los dos semiconductores del enfriador, una escama de telururo de bismuto y otra de telururo de antimonio-bismuto, superpuestos en el área oscura en el medio, que es donde ocurre la mayor parte del enfriamiento. Los pequeños 'puntos' son nanopartículas de indio, que el equipo utilizó como termómetros.

Telururo de bismuto y telururo de antimonio-bismuto

Fabricados intercalando dos semiconductores diferentes entre placas metalizadas (dos materiales semiconductores estándar: telururo de bismuto y telururo de antimonio-bismuto), estos dispositivos funcionan de dos formas. Cuando se aplica calor, un lado se calienta y el otro permanece frío; esa diferencia de temperatura se puede utilizar para generar electricidad.

Pero ese proceso también se puede ejecutar a la inversa. Cuando se aplica una corriente eléctrica al dispositivo, un lado se calienta y el otro se enfría, lo que le permite servir como enfriador o refrigerador.  Un dispositivo termoeléctrico estándar, que está hecho de dos materiales semiconductores intercalados entre placas metalizadas.

Para superar el desafío medir la temperatura de sus enfriadores termoeléctricos, los investigadores depositaron nanopartículas hechas del elemento indio en cada uno y seleccionaron una partícula específica para que fuera su termómetro. Al medir la densidad del indio, los investigadores pudieron determinar la temperatura precisa de la nanopartícula y, por lo tanto, la temperatura más fría.

Para complementar las mediciones, los investigadores inventaron una técnica llamada termometría de condensación. La idea básica es simple: cuando el aire normal se enfría a una cierta temperatura, el punto de rocío, es decir, la más alta temperatura a la que empieza a condensarse el vapor de agua contenido en el aire, produciendo rocío, neblina, cualquier tipo de nube o, en caso de que la temperatura sea lo suficientemente baja, escarcha, el vapor de agua en el aire se condensa en gotas de líquido, ya sea rocío o lluvia.
El equipo aprovechó este efecto al encender su dispositivo mientras lo observaba con un microscopio óptico. Cuando el dispositivo alcanzó el punto de rocío, se formaron instantáneamente pequeñas gotas de rocío en su superficie.

Fuente: XatakaCiencia

    Kelonic

    Kelonic

    Gran Canaria, la España tropical

    Comments

      • Kelonic

        Creo que hay varios retos de ingeniería en este refrigerador para que sea útil.

        Lo primero que se me ocurre es que para refrigerar dispositivos electrónicos como un microprocesador tendrá que tener en cuenta el punto de rocío, la condensación del agua contenida en el aire que lo circunda por la baja temperatura.

        Ya sabemos que agua y electricidad no son buenos compañeros.

        ¿Un depósito evacuable? ¿aprovechar la cara caliente para evaporar el agua? Esto último no sería factible, si enfriamos la cara caliente, la fría no sería eficiente.

        Se me ocurre que se podría encapsular al vacío la cara fría y el microprocesador (sin aire no hay condensación) y la cara caliente al aire para disipar el calor. No sería viable encapsular todo porque el vacío es muy mal conductor del calor. Es el principio de funcionamiento del termo de alimentos, dos capas de vidrio con un vacío entre las dos. Y si los vidrios se impregnan con una capa reflectante, mejor todavía, porque se unen la mala conductividad térmica del vidrio, la reflexión de las paredes rechaza la radiación y el vacío contribuye a aislar la conductividad térmica.

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        Vaya, ya me estoy yendo por las ramas, 😏 es que cuando encuentro un tema que me guste no tengo medida.