MADRID, 31 Jul. (EUROPA PRESS) -
Un nuevo dispositivo que viola la ley física sobre la conexión entre la capacidad de un objeto para absorber y emitir energía puede revolucionar los sistemas de recolección de energía sostenible.
Si uno toma un objeto y lo expone al sol, comenzará a calentarse. Esto se debe a que está absorbiendo energía de los rayos del sol y convirtiendo esa energía en calor. Si dejas ese objeto afuera seguirá calentándose, pero solo hasta cierto punto. Después de todo, una persona que toma el sol en la playa no se incendiará.
A medida que los objetos (o las personas) absorben energía (la luz del sol), también emiten energía (radiación infrarroja o calor). Esto es algo que puede haber experimentado al pasar junto a una pared de bloques en una tarde de verano y sentir el calor que emana de ella.
La conexión entre la capacidad de un objeto para absorber y emitir energía en forma de radiación electromagnética, sus eficiencias de absorción y emisión, ha sido explicada durante mucho tiempo por algo conocido como la ley de radiación térmica de Kirchhoff. La ley, un concepto ideado por Gustav Kirchhoff en 1860, que establece que las eficiencias de absorción y emisión son iguales en cada longitud de onda y ángulo de incidencia.
El nuevo dispositivo desarrollado en el laboratorio de Harry Atwater, profesor de Física Aplicada y Ciencia de los Materiales en Caltech, rompe esa relación normalmente estrecha entre las eficiencias absorbida y emitida de un objeto.
"La ley de Kirchhoff se ha defendido durante más de 150 años, y aunque ya se han presentado propuestas teóricas para su violación, esta es la primera prueba experimental de que esta ley se puede romper", dice Atwater en un comunicado.
El estudiante graduado de ingeniería eléctrica Komron Shayegan, autor principal de la nueva investigación, explica: "Nuestro estudio muestra que es posible romper la igualdad de la ley de radiación térmica de Kirchhoff con un dispositivo colocado en un campo magnético moderado. El dispositivo en sí combina un material que tiene una fuerte respuesta de campo magnético con una estructura estampada que mejora la absorción y emisión en longitudes de onda infrarrojas. Lo que es particularmente emocionante es que podemos observar el efecto simplemente calentando el dispositivo por encima de la temperatura ambiente y comparando directamente la eficiencia de emisión con la eficiencia de absorción".
El artículo que describe el trabajo se publica en la revista Nature Photonics.