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Investigadores do DFA da FCUP descobrem propriedade inédita em material 'verde'

Investigação deu origem a um artigo publicado na Physical Review B
Investigadores do DFA da FCUP descobrem propriedade inédita em material 'verde'

Foto: Da esquerda para a direita, João Pedro Araújo, Ana Pires, João Horta Belo e André Pereira.

Um grupo de investigadores do Instituto de Física de Materiais Avançados, Nanotecnologia e Fotónica (IFIMUP), sediado na Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP), encontrou, no material Gd5(Si,Ge)4, utilizado na tecnologia “verde” de refrigeração magnética, o efeito da Expansão Térmica Negativa (ETN). Esta descoberta poderá ter impacto no desenvolvimento de telemóveis, telescópios terrestres e satélites.

Cientificamente pioneira, esta investigação do IFIMUP, desenvolvida na FCUP pelos docentes e investigadores João Pedro Araújo e André Pereira e pelos investigadores João Horta Belo e Ana Pires, teve os seus resultados publicados na mais recente edição da prestigiada revista Physical Review B.
Nas principais conclusões desta investigação, realizada em colaboração com cientistas americanos, está a revelação, no material Gd5(Si,Ge)4, quando fabricado em nanoestruturas, do efeito de expansão térmica negativa. Este material junta-se assim a um reduzido conjunto de materiais que exibem este efeito, ou seja, que contraem quando são aquecidos e que expandem quando são arrefecidos.  

Ao juntar este tipo de materiais com compostos com expansão térmica positiva, é possível criar um novo composto que não altere o seu volume em função da temperatura.
“Trata-se de um avanço científico importante para a indústria que produz os componentes eletrónicos e telemóveis da atualidade, para os materiais de suporte das lentes nos grandes telescópios terrestres e em satélites, bem como para todo o tipo de instrumentos de precisão onde uma ligeira alteração de temperatura (volume) é suficiente para causar problemas de funcionamento”, explica João Horta Belo, investigador do IFIMUP que recebeu em agosto, na Rússia, o "Best Oral Presentation Award" na conferência internacional de magnetismo “III International Baltic Conference on Magnetism”.
No fabrico de telemóveis, uma das razões para os componentes desenvolvidos não funcionarem corretamente é a variação da temperatura a que estão expostos. Existindo nestes componentes um material que não provoque qualquer variação vai automaticamente evitar que se tenha de voltar a desenvolver um elemento ou que o mesmo se danifique com estas alterações.
“Este potencial também pode ser aplicado a ressonâncias magnéticas, na criogenia e a termómetros de larga escala usados na metalurgia ou na Engenharia Aeroespacial”, acrescenta.
João Horta Belo reforça ainda a contribuição desta investigação para “deixar uma pegada verde no ambiente”.  “A refrigeração magnética, em que é usado o Gd5 (Si,Ge)4, é a alternativa verde à tecnologia atual de refrigeração que ainda usa gases prejudiciais ao ambiente”, remata.
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