Efeito termoelétrico observado pela primeira vez entre dois líquidos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 14/06/2024

Uma visualização esquemática em 3D das camadas de gálio (transparente nesta ilustração) e mercúrio, mostrando as correntes poloidais termoelétricas (azul) e o campo magnético (amarelo).
[Imagem: Christophe Gissinger]

Termoeletricidade entre líquidos

A termoeletricidade - ou efeito termoelétrico - acaba de ser observada pela primeira vez entre dois materiais em estado líquido.

Dispositivos termoelétricos convertem energia térmica, ou calor, em eletricidade e vice-versa, estando presentes em diversas tecnologias, sobretudo nas chamadas geladeiras de estado sólido.

O efeito termoelétrico é tipicamente explorado nas interfaces entre dois materiais sólidos, mas também já havia sido observado entre sólidos e líquidos - até agora, porém, nunca havia sido visto entre dois líquidos.

Marlone Vernet e seus colegas da Universidade Sorbonne, na França, idealizaram então um ambiente propício para que isso pudesse ocorrer e testaram-no no laboratório.

E deu certo.

O experimento sendo preenchido, com a tampa superior removida.
[Imagem: Timothé Paire/CNRS]

Efeito termoelétrico turbulento

O ambiente experimental consiste em um cilindro no qual foi inserido outro cilindro menor no centro. Os pesquisadores despejaram mercúrio líquido no cilindro externo e depois derramaram gálio líquido sobre ele - o gálio flutuou porque é mais leve.

Foram então adicionados um dispositivo de resfriamento, para resfriar as paredes externas do cilindro externo, e um dispositivo de aquecimento, para aquecer as paredes do cilindro interno.

Isso resultou em um gradiente de temperatura entre os dois metais líquidos. A equipe então inseriu um fio no cilindro externo, até o local onde os dois metais se encontravam, a outra extremidade sendo conectada a um dispositivo de medição de eletricidade. O gradiente de temperatura gerou um efeito termoelétrico na interface entre o mercúrio e o gálio.

A equipe também descobriu que o efeito é turbulento, com a corrente correndo em círculos de uma parte quente do cilindro para a parte fria - testes adicionais mostraram que havia vários loops. Também há locais na interface onde nenhuma eletricidade é gerada, o que não acontece nos efeitos termoelétricos entre sólidos.

Os pesquisadores afirmam que suas descobertas podem ter implicações para o desenvolvimento de novos tipos de baterias, embora ainda não esteja claro qual é a eficiência do efeito termoelétrico entre líquidos.

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