Al agregar una capa increíblemente delgada de alúmina a una superficie metálica, Los investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia han duplicado la velocidad a la que el calor viaja desde una superficie sólida, como una olla en una estufa, al líquido en la olla. Los resultados se publican en la revista del Instituto Americano de Física. Letras de física aplicada .

La ebullición en la piscina es el método más común y familiar para calentar el contenido de un recipiente. y es un método de transferencia de calor notablemente eficaz. En este caso, la transferencia de calor se denomina "flujo de calor". Existe, sin embargo, un punto crítico en el que una superficie sólida se calienta demasiado y se pierde la eficiencia de ebullición de la piscina.

"Retrasar el flujo crítico podría desempeñar un papel importante en el avance de la gestión térmica de la electrónica, así como en la mejora de la eficiencia de varios sistemas de energía, "dice Bo Feng, Doctor., el investigador de Georgia Tech que lidera este proyecto.

En ebullición, las burbujas llevan grandes cantidades de calor de las superficies sólidas, pero las burbujas también actúan como aislante, evitando que el líquido rehumedezca la superficie y por lo tanto interrumpa la transferencia de calor. El recubrimiento de alúmina:solo unos pocos cientos de átomos de espesor (1/1, 000 el grosor de un cabello humano) - tiene una alta afinidad por el agua y, como resultado, Facilita la rehumectación rápida de la superficie sólida.

"Esta es la razón principal de la mejora de la transferencia de calor, ", dice Feng. Se utilizó una técnica de deposición de capa atómica para controlar el espesor. Al lograr una capa tan delgada, la capa adicional de alúmina no aumentó apreciablemente la resistencia térmica, pero aumentó la transferencia de calor general.

"La contribución potencial de esta investigación radica en adaptar la humectabilidad de las superficies a escala nanométrica, aumentando así en gran medida la transferencia de calor durante la ebullición de la piscina, "añade G.P." Bud "Peterson, Doctor., director del laboratorio de transferencia de calor de dos fases de Georgia Tech. "Esto es especialmente prometedor para aplicaciones en las que es posible la implementación de matrices de nanotubos o nanocables".

Las matrices de nanotubos y nanocables son otra forma eficaz de mejorar la transferencia de calor de ebullición de la piscina. La combinación de estas dos técnicas, matrices de nanotubos y / o nanocables y nanorrevestimiento por deposición de capa atómica, puede aumentar aún más la eficiencia de ebullición en la piscina.