Lei de Kirchhoff da Radiação Térmica é Quebrada, Revela Estudo
Um estudo liderado por pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Viena, na Áustria, desafia a Lei de Kirchhoff da radiação térmica, um princípio fundamental da física estabelecido há mais de 150 anos. Publicado em 26 de junho de 2025, o trabalho demonstra que, em certas condições, materiais podem absorver e emitir radiação de forma diferente do previsto, abrindo novas possibilidades para tecnologias como painéis solares e dispositivos de resfriamento.
O Que Diz a Lei de Kirchhoff
A Lei de Kirchhoff, proposta em 1860, afirma que a capacidade de um material de absorver radiação térmica é igual à sua capacidade de emiti-la em equilíbrio térmico. Esse princípio tem sido a base para o desenvolvimento de tecnologias como sensores infravermelhos e coletores solares. “Era considerado um pilar intocável da física térmica”, explica o professor Stefan Rotter, coautor do estudo, destacando a surpresa com os resultados.
Quebrando o Paradigma
Os pesquisadores utilizaram um sistema óptico com materiais anisotrópicos, que têm propriedades diferentes dependendo da direção da luz. Ao manipular ondas de luz em microestruturas específicas, observaram que a absorção e a emissão de radiação podem ser controladas separadamente, violando a simetria prevista pela Lei de Kirchhoff. Experimentos com materiais como silício e óxido de vanádio confirmaram que é possível absorver mais radiação do que emitir, ou vice-versa, dependendo da configuração.
Aplicações Tecnológicas
A descoberta tem implicações práticas significativas. Em painéis solares, por exemplo, materiais que absorvem mais radiação sem emitir tanto calor podem aumentar a eficiência energética. Já em sistemas de resfriamento, a capacidade de emitir mais radiação do que absorver pode melhorar o desempenho em ambientes quentes. “Isso pode revolucionar o design de dispositivos térmicos”, afirma Rotter, apontando para aplicações em energia renovável e controle climático.
Impacto na Ciência
A quebra da Lei de Kirchhoff desafia a comunidade científica a revisar conceitos fundamentais da termodinâmica e da óptica. O estudo sugere que a manipulação de materiais em nanoescala pode abrir novas áreas de pesquisa, com potencial para inovações em fotônica e engenharia térmica. A descoberta reforça a importância de questionar princípios estabelecidos, impulsionando avanços que podem transformar tecnologias do dia a dia.
Redação Movimento PB com informações de Inovação Tecnológica, Nature Photonics.