Cristais plásticos podem tornar geladeiras mais sustentáveis

Com informações da New Scientist - 17/01/2025

É uma modalidade de refrigeração de estado sólido, só que desta vez usando cristais que se deformam.
[Imagem: Samantha L. Piper et al. - 10.1126/science.adq8396]

Cristais plásticos

Um novo tipo de cristal que absorve calor após receber uma pressão pode viabilizar a criação de geladeiras e aparelhos de ar condicionado mais ecológicos, uma categoria conhecida como refrigeradores de estado sólido.

Geladeiras e condicionadores de ar obtêm seu poder de resfriamento fazer um líquido circular e mudar de pressão, o que permite absorver calor e gerar resfriamento por meio de um ciclo de evaporação e condensação. Isso exige um motor e um compressor, que consomem bastante energia, além do que a maior parte desses líquidos refrigerantes contribuem para o efeito estufa, causando ainda mais aquecimento quando vazam.

Agora, Samantha Piper e colegas da Universidade Deakin, na Austrália, criaram uma alternativa ambientalmente amigável a esses refrigerantes, utilizando "cristais plásticos". Não é plástico no sentido da composição química, mas no sentido de que esses cristais são formados por moléculas que podem se mover o bastante para que o material seja flexível - seu nome técnico é cristal plástico iônico orgânico.

Sob pressão suficiente, esses cristais plásticos podem se transformar: Suas moléculas deixam de ser orientadas aleatoriamente e passam a se alinhar em uma grade organizada. Então, quando a pressão é removida, eles ficam desordenados novamente. Como parte deste processo de desordem, os cristais absorvem calor do ambiente, gerando um efeito de resfriamento efetivo.

Refrigeração barocalórica

O resfriamento baseado em pressão não é exatamente uma novidade, baseando-se nos chamados materiais barocalóricos, que alternam entre duas diferentes fases sólidas - isso significa que o material permanece sólido, mas sua estrutura molecular interna muda.

Contudo, a maioria dos materiais capazes dessa transição só funciona em temperaturas amenas, limitando o poder de resfriamento.

Em contraste, a capacidade de sucção de calor dos cristais plásticos ocorre em temperaturas de -37 °C a 10 °C, uma faixa adequada para refrigeradores e congeladores domésticos.

No entanto, os novos cristais ainda não estão prontos para sair do laboratório porque as pressões necessárias para fazê-los transicionar são muito altas - centenas de vezes maiores do que a pressão atmosférica, o que gastaria muita energia.

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