{"id":7365,"date":"2017-10-11T09:41:02","date_gmt":"2017-10-11T15:41:02","guid":{"rendered":"http:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/?p=7365"},"modified":"2017-10-11T09:42:04","modified_gmt":"2017-10-11T15:42:04","slug":"descubren-el-material-que-intercambia-energia-por-radiacion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/tech\/descubren-el-material-que-intercambia-energia-por-radiacion\/","title":{"rendered":"Descubren el material que intercambia energ\u00eda por radiaci\u00f3n"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Cient\u00edficos de la\u00a0Universidad Aut\u00f3noma de Madrid\u00a0(UAM) han descubierto que, si se realiza una red peri\u00f3dica de agujeros en silicio dopado, es posible obtener la transferencia de calor radiativa m\u00e1s alta propuesta hasta la fecha. Estos resultados representan un avance hacia una gesti\u00f3n t\u00e9rmica mucho m\u00e1s eficiente en multitud de dispositivos.<\/strong><!--more--><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">La transferencia de calor entre dos objetos se puede llevar a cabo por medio de tres mecanismos b\u00e1sicos: conducci\u00f3n, convecci\u00f3n y radiaci\u00f3n. El intercambio de calor por radiaci\u00f3n es uno de los fen\u00f3menos m\u00e1s universales que existen y es, por ejemplo, el que hace posible que el Sol caliente a la Tierra.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">En los \u00faltimos a\u00f1os se ha descubierto que cuando dos objetos est\u00e1n muy pr\u00f3ximos la transferencia radiativa de calor puede aumentarse en \u00f3rdenes de magnitud. Sin embargo, todav\u00eda no se conoce cu\u00e1l es el l\u00edmite m\u00e1ximo de energ\u00eda que puede llegar a ser intercambiada por este mecanismo.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Ahora, f\u00edsicos del\u00a0Centro de Investigaci\u00f3n de F\u00edsica de la Materia Condensada\u00a0(IFIMAC) de la Universidad Aut\u00f3noma de Madrid, han mostrado que el silicio dopado, peri\u00f3dicamente perforado, intercambia m\u00e1s calor por radiaci\u00f3n que ning\u00fan otro material propuesto hasta la fecha.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Los autores emplearon el denominado &#8216;formalismo de la matriz de\u00a0<i>scattering<\/i>&#8216;, que hasta ahora no hab\u00eda podido ser utilizado para abordar este problema debido a su lenta convergencia. Gracias a la correcta resoluci\u00f3n de las ecuaciones de Maxwell en el contexto de la radiaci\u00f3n t\u00e9rmica, los investigadores lograron analizar el material, dando un paso m\u00e1s en el conocimiento de los l\u00edmites de la radiaci\u00f3n t\u00e9rmica.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Adem\u00e1s de ser importantes desde un punto de vista fundamental, estos resultados acercan el desarrollo de nuevas tecnolog\u00edas t\u00e9rmicas, como las c\u00e9lulas termofotovoltaicas, la litograf\u00eda t\u00e9rmica o el grabado magn\u00e9tico asistido por calor.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">El trabajo, publicado en\u00a0<a title=\"Physical Review Letters\" href=\"https:\/\/journals.aps.org\/prl\/abstract\/10.1103\/PhysRevLett.118.203901\" target=\"_blank\">Physical Review Letters<\/a>, lo firman V\u00edctor Fern\u00e1ndez Hurtado, Francisco Jos\u00e9 Garc\u00eda Vidal y Juan Carlos Cuevas Rodr\u00edguez de la UAM, junto al investigador Shanhui Fan de la\u00a0Universidad de Stanford.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><b>R\u00c9CORD DE TRANSFERENCIA RADIATIVA<\/b><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Hasta la fecha los materiales que m\u00e1s calor emiten en el campo cercano son los denominados diel\u00e9ctricos polares, como el carburo de silicio o la s\u00edlice, sistemas que tienen una estructura at\u00f3mica muy particular: son grandes emisores t\u00e9rmicos cuando la distancia entre ellos es muy peque\u00f1a (del orden de una micra o menos).<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">En su trabajo, los cient\u00edficos utilizaron una estrategia diferente para explorar los l\u00edmites de la radiaci\u00f3n t\u00e9rmica. En vez de un material diel\u00e9ctrico, emplearon un semiconductor como el silicio dopado para analizar te\u00f3ricamente el intercambio de radiaci\u00f3n.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">&#8220;Aunque el silicio dopado no es un gran emisor t\u00e9rmico en estas escalas, intu\u00edamos que sus propiedades emisoras deb\u00edan mejorar al introducir una nanored peri\u00f3dica de agujeros en el material&#8221;, explican los autores.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">La verificaci\u00f3n de la hip\u00f3tesis de su trabajo te\u00f3rico demostr\u00f3 que el intercambio de calor entre dos sistemas formados por silicio dopado es extraordinario. &#8220;Supera en un factor tres a la energ\u00eda transferida por radiaci\u00f3n entre diel\u00e9ctricos polares, que hasta ahora ten\u00edan el r\u00e9cord en la transferencia radiativa&#8221;, detallan.<\/p>\n<hr \/>\n<p style=\"text-align: justify;\"><small><b>Referencia bibliogr\u00e1fica<\/b>:<br \/>\nV. Fern\u00e1ndez-Hurtado, F.J. Garc\u00eda-Vidal, S. Fan and J. C. Cuevas.\u00a0<b>Enhancing near-field radiative heat transfer with Si-based metasurfaces<\/b>.\u00a0<i>Physical Review Letters<\/i>. Doi: 10.1103\/PhysRevLett.118.203901<\/small><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Cient\u00edficos de la\u00a0Universidad Aut\u00f3noma de Madrid\u00a0(UAM) han descubierto que, si se realiza una red peri\u00f3dica de agujeros en silicio dopado, es posible obtener la transferencia de calor radiativa m\u00e1s alta propuesta hasta la fecha. 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