Ola de calor en el grafito
Ahora, los investigadores han observado este modo de transporte de calor, aparentemente inverosímil, en un material bastante común: el grafito, el material del interior de los lápices.
A 120 K, o -153 °C, los investigadores vieron señales claras de que el calor puede viajar a través del grafito en un movimiento de onda. Los puntos que originalmente estaban calientes se quedaron instantáneamente fríos, ya que el calor se movía a través del material a una velocidad cercana al sonido.
El comportamiento se asemeja a la forma de onda en que el sonido viaja por el aire, por lo que los científicos han llegado a la conclusión de que se trata del fenómeno del segundo sonido.
Los nuevos resultados representan la temperatura más alta a la que los científicos han observado un segundo sonido. Además, el grafito es un material disponible comercialmente, en contraste con los materiales más puros y difíciles de controlar que han exhibido un segundo sonido a 20 K, (-253 °C), temperaturas que serían demasiado frías para ejecutar cualquier aplicación práctica.
Aplicaciones en electrónica
Una ventaja del fenómeno del segundo sonido es que, a diferencia la radiación electromagnética, no hay regresión del calor a la fuente de la misma: la dispersión regresiva de los fonones que transportan el calor a través de los cristales se suprime en gran medida.
A medida que se demandan dispositivos electrónicos cada vez más pequeños, la administración térmica se vuelve más difícil. Por eso, este descubrimiento en el grafito es esperanzador, porque su estructura es similar a la de un componente ideal para la construcción de microchips: el grafeno.
“Hay buenas razones para creer que el segundo sonido podría ser más pronunciado en el grafeno, incluso a temperatura ambiente”, explica en un comunicado Keith Nelson, profesor de Química en el MIT. “Si resulta que el grafeno puede eliminar eficientemente el calor en forma de olas, sería maravilloso".
Los resultados del estudio, totalmente inesperados, pueden guiar a los científicos a desarrollar aplicaciones interesantes en el futuro. “No hay dudas, desde un punto de vista fundamental, que el hallazgo es realmente inusual y emocionante", concluye Nelson.
