Descobreixen un nou material inorgànic que pot ser una font clau d'energia neta

Aproximadament el 70% de tota l'energia generada en el món es malgasta en forma de calor, així que els materials de baixa conductivitat tèrmica són essencials. Ara un equip científic ha descobert un nou material inorgànic amb la menor conductivitat tèrmica mai registrada.

Es tracta d'una troballa que aplana el camí per al desenvolupament de nous materials termoelèctrics que són fonamentals per a una societat sostenible, asseguren científics de la Universitat de Liverpool.

La recerca es publica en la revistaSciencei aporta nous coneixements essencials sobre la gestió de l'energia. Segons el parer dels autors, «accelerarà el desenvolupament de nous materials per a convertir la calor residual en energia i per a l'ús eficient dels combustibles».

Suposa, a més, un gran avanç en el control del flux de calor a escala atòmica, aconseguit mitjançant el disseny de materials, explica una nota de la universitat britànica.

L'equip, dirigit perMattRosseinskyi JonAlaria, va dissenyar i va sintetitzar el nou material de manera que combinés dues disposicions diferents d'àtoms que, segons s'ha constatat, redueixen la velocitat a la qual la calor es desplaça per l'estructura d'un sòlid.

Aquest nou material, amb dues disposicions combinades, té una conductivitat tèrmica molt de menor que qualsevol dels materials originals amb una sola disposició, un resultat que els científics qualifiquen d'inesperat.

Si es pren la conductivitat tèrmica de l'acer com 1, llavors una barra de titani és 0,1, l'aigua i un maó de construcció és 0,01, el nou material és 0,001 i l'aire és 0,0005.

Aproximadament el 70% de tota l'energia generada al món es malgasta en forma de calor i el desenvolupament de materials termoelèctrics nous i més eficaços, capaços de convertir la calor en electricitat, es considera una font clau d'energia neta.

«El material que hem descobert té la conductivitat tèrmica més baixa de qualsevol sòlid inorgànic i és gairebé tan mal conductor de la calor com el propi aire», assenyalaRosseinsky.

Segons l'investigador les implicacions d'aquest descobriment són importants, tant per a la comprensió científica fonamental com per a les aplicacions pràctiques en dispositius termoelèctrics que recullen la calor residual, i com a revestiments de barrera tèrmica per a turbines de gas més eficients.

Per aAlaria, «l'emocionant troballa d'aquest estudi és que és possible millorar la propietat d'un material utilitzant conceptes de física complementària i una interfície atomística adequada».

Més enllà del transport de calor, aquesta estratègia podria aplicar-se a altres importants propietats físiques fonamentals, com el magnetisme i la superconductivitat, la qual cosa conduiria, per exemple, a un transport més eficient de l'electricitat.