La segunda ley de la termodinámica es un gran éxito entre la multitud universitaria que usa boina debido a su crujido existencial implícito. La tendencia de un sistema cerrado a volverse cada vez más desordenado si no se agrega o quita energía es un popular, si no deprimente, "Las cosas se desmoronan", una especie de ley que parece confirmar la experiencia del adolescente.

Ahora, un equipo conjunto de científicos ucranianos y estadounidenses ha exigido más trabajo y menos poesía de la segunda ley de la termodinámica. proponiendo un nuevo método "piroeléctrico" para alimentar dispositivos diminutos utilizando calor residual.

Usando estructuras diminutas llamadas nanocables ferroeléctricos, pueden generar rápidamente una corriente eléctrica en respuesta a cualquier cambio en la temperatura ambiente, recolectar energía que de otro modo se desperdiciaría debido a las fluctuaciones térmicas. Su informe aparece en el Revista de física aplicada .

Explica la investigadora principal Anna Morozovska de la Academia Nacional de Ciencias de Ucrania, "La segunda ley de la termodinámica rige la vida moderna:a través de todo tipo de industria, los seres humanos producen constantemente una enorme cantidad de calor residual. Sin embargo, las leyes de la termodinámica no excluyen rescatar parte de esta energía recolectando las fluctuaciones térmicas para producir electricidad ".

La piroelectrictricidad puede desempeñar un papel clave en la electrónica de consumo, dice Morozovska, y recuperar este calor en forma de energía piroeléctrica puede dar lugar a una nueva era de "energía minúscula". Los nanogeneradores piroeléctricos podrían ser extremadamente útiles para impulsar tareas específicas en aplicaciones biológicas, medicina y nanotecnología, particularmente en el espacio porque funcionan bien a bajas temperaturas.

En una investigación de las propiedades piroeléctricas de los nanocables ferroeléctricos, el equipo analizó cómo el coeficiente piroeléctrico corresponde al radio del cable y su acoplamiento. Descubrieron que cuanto menor era el radio del cable, cuanto más diverge el coeficiente piroeléctrico hasta un radio crítico en el que la respuesta cambia a paraeléctrica (por encima de la temperatura de Curie). Este llamado "efecto de tamaño" podría utilizarse para ajustar las temperaturas de transición de fase en nanoestructuras ferroeléctricas, permitiendo así un sistema con una gran, ajustable, respuesta piroeléctrica.

En teoria, el uso de contactos rectificadores podría permitir que el nanoalambre ferroeléctrico polarizado genere un gigante, piroeléctrico, Corriente continua y voltaje en respuesta a las fluctuaciones de temperatura que podrían recolectarse y detectarse usando un detector bolométrico. Un dispositivo a nanoescala de este tipo no contendría partes móviles y podría ser adecuado para un funcionamiento a largo plazo en aplicaciones ambientales, como sistemas biológicos in vitro y el espacio exterior. Los investigadores calculan que estos pequeños nanogeneradores tendrían una eficiencia muy alta a bajas temperaturas, disminuyendo a temperaturas más cálidas.