Novo tipo de caldeira pode tornar fervura de água mais rápida

DAVID BIELLO Do New York Times
G1.com - 17/07/2008 - 19h17

Técnica envolve minúsculos fios de cobre com apenas 450 nanômetros de altura.
Eles aumentam o número de bolhas e aceleram o processo.

Muitas receitas e procedimentos, como uma simples xícara de chá ou a geração de energia elétrica, pedem o uso de água no estado de ebulição. Mas as bolhas que denotam a rápida transformação da água em vapor na verdade tornam o processo mais lento.

Seja em caldeiras industriais ou panelas e bules caseiros, os buracos, lacunas e vácuos de imperfeições microscópicas criam bolsas onde o ar é aprisionado e a água líquida pode se tornar vapor. Mas o processo em cada vácuo termina depois que uma bolha de vapor se forma e vai até a superfície, porque a água subseqüentemente preenche a lacuna onde a bolha se formou.

Mas, no jornal de engenharia Small, pesquisadores relatam que panelas revestidas com minúsculos fios de cobre com apenas 450 nanômetros de altura e 40 a 50 de largura (um nanômetro equivale a 40 milionésimos de uma polegada) podem acelerar o processo ao criar mais bolsas de ar e, portanto, mais bolhas.

O engenheiro mecânico Nikhil Koratkar do Rensselaer Polytechnic Institute em Troy, estado de Nova York, e seus colegas descobriram isso ao revestir o fundo de uma panela de cobre com uma camada de “nanofios” de cobre. Depositando esses fios em um ângulo oblíquo, os cientistas criaram um filme irregular com várias lacunas. Essas imperfeições em nano escala despertaram bolhas de formação mais rápida, por proverem mais bolsas de ar onde a água líquida poderia ser transformada em gás.

“A densidade das bolhas criadas era 30 vezes maior quando usávamos esses fios,” diz Koratkar. (Tradução: o revestimento produziu 30 vezes mais bolhas que uma panela comum.)

Quanto mais bolhas, mais rápida e eficientemente a água ferve. Koratkar diz que a descoberta pavimenta o caminho para o desenvolvimento de panelas onde a água ferveria num piscar de olhos.

“Depositar os nanofios ao longo de um vasilhame de cinco por cinco polegadas (12,7 por 12,7 centímetros) é algo que podemos fazer agora mesmo,” diz ele. “Se pudermos colocar essas características em um pote que se usa em casa, então o potencial para economizar energia é enorme.”

Entretanto, ele acredita que o primeiro local para utilizar a nova tecnologia seria no resfriamento de chips de computadores, dado que eles já usam conexões de cobre e freqüentemente superaquecem à medida que se tornam cada vez menores.

“As técnicas que usamos para depositar os nanofios são compatíveis com o que você usa para fazer chips”, diz Koratkar. “Quanto menor o aplicativo, maiores as chances de que tenha um bom custo-benefício”, notando que revestir toda a base de uma caldeira industrial usando a tecnologia atual seria caro demais para que valesse a pena.

Outro empecilho: antes que as panelas de nanofios de cobre se tornem comuns em cozinhas, os pesquisadores precisam se certificar de que são seguras. Afinal, o motivo pelo qual o efeito diminui após cada fervura poderia ser os nanofios se soltando do fundo da panela e se misturando à turbulenta água fervendo.

“Se esses fios começarem a subir para a superfície”, diz Koratkar, “teremos que pensar numa maneira de prendê-los mais firmemente”, como nos revestimentos que unem os fios entre si. “Não dá para usar panelas para cozinhar quando há nanofios de cobre se desprendendo e aparecendo na superfície. Isso é um grande problema.”