Nanofios multifuncionais baseados em ligas de Heusler para recuperação de energia em dispositivos microscópicos

Resumo

Com o aumento contínuo do consumo de energia pela humanidade, a economia de energia em projetos de desenvolvimento sustentável é uma preocupação frequente. Nesse sentido, a recuperação de energia tem se tornado um tema cada vez mais relevante. Geralmente, a colheita do calor dissipado em situações em que a temperatura varia da ordem de unidades ou dezenas de graus Celsius não apresenta desempenho viável em métodos mais tradicionais, como via pastilhas termoelétricas. Neste grupo de ambientes, podem-se citar eletrônicos, motores, baterias, entre muitos outros. Contudo, é justamente nesses ambientes que a maior parte da energia tem sido desperdiçada de maneira global. Este projeto se propõe a investigar o desenvolvimento de um novo dispositivo para recuperar energia de baixa variação de temperatura por meio do efeito termomagnético, bem como energias associadas a vibração. Para isso, redes de nanofios serão crescidas em membranas nanoporosas de alumina, permitindo alcançar dispositivos maleáveis e em escala microscópica. A composição escolhida, Ni65Mn20Ga15, é uma liga de Heusler com alto potencial para apresentar grande variação de magnetização em uma transformação martensítica abrupta à temperatura ambiente, que pode ser induzida através de pulsos de calor ou variações de pressão. Dois métodos de fabricação de nanofios serão explorados: de um lado a deposição eletroquímica, com a qual foi demonstrada recentemente a possibilidade de obter ligas de Heusler, e a nanonucleação por fluxo metálico, onde são esperados nanofios de qualidade cristalina superior, cuja fabricação de ligas de Heusler será inédita. Portanto, este projeto se propõe a apresentar novidades significativas tanto para o ramo de preparação de nanomateriais quanto para a tecnologia de colheita de energias comumente descartadas em larga escala no meio ambiente.