Uma equipe de pesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia de Daegu Gyeongbuk (DGIST), na Coreia do Sul, desenvolveu uma película de resfriamento passivo capaz de reduzir em até 18,2 °C a temperatura de uma superfície aquecida em condições controladas de laboratório. Produzido com derivados de celulose e um líquido iônico orgânico, o material absorve a umidade do ambiente e utiliza sua evaporação para dissipar calor, sem precisar de alimentação elétrica própria ou abastecimento externo de água durante o ciclo experimental. A tecnologia apresenta potencial para complementar sistemas de gerenciamento térmico de eletrônicos, servidores de inteligência artificial e baterias de veículos elétricos.
O controle de temperatura tornou-se um dos desafios mais importantes da engenharia eletrônica e automotiva. Com componentes cada vez mais compactos e potentes, dissipar o calor sem aumentar o consumo de energia é fundamental para preservar o desempenho, a segurança e a durabilidade dos equipamentos.
Nanocelulose transforma umidade do ar em resfriamento
A tecnologia foi desenvolvida por uma equipe liderada por pesquisadores do DGIST, incluindo Hyeondo Kim, e apresentada em estudo publicado em setembro de 2026 na revista científica Small Structures.
O material utiliza carboximetilcelulose de sódio e nanofibras de celulose, combinadas com um líquido iônico orgânico capaz de absorver a umidade presente no ar.
Essa combinação forma uma película fina, flexível e aderente, que pode ser aplicada diretamente sobre superfícies como metais, semicondutores e vidro.
O diferencial está na capacidade de capturar vapor de água mesmo em condições de baixa umidade relativa, armazenando-o no próprio material para utilização posterior no processo de resfriamento.
Quando a superfície aquece, parte da água absorvida evapora. Essa mudança de estado consome energia térmica, permitindo que o calor seja retirado da superfície sem utilização de ventiladores ou bombas adicionais.
Experimento registra redução de até 18,2 °C
Nos testes, os pesquisadores utilizaram uma placa cerâmica aquecida eletricamente para simular o funcionamento de um dispositivo que gera calor.
Com a aplicação da película, a equipe registrou uma redução máxima de temperatura de 18,2 °C em comparação com a placa sem revestimento, sob condições experimentais específicas.
O sistema também alcançou potência máxima de resfriamento de 482 W/m², indicador que representa a quantidade de calor dissipada por unidade de área.
A película foi submetida a simulações de operação durante 12 horas, alternando períodos de aquecimento e recuperação da umidade.
Os resultados demonstraram que o material pode repetir o processo de absorção e evaporação sem perder imediatamente sua capacidade de resfriamento.
Entretanto, o desempenho máximo de 18,2 °C não permaneceu constante durante todas as 12 horas. O estudo avaliou diferentes condições de funcionamento, incluindo ciclos de aquecimento e recuperação, e identificou variações de eficiência ao longo dos testes.
Revestimento flexível evita problemas de corrosão
Um dos obstáculos dos materiais utilizados anteriormente em sistemas de resfriamento evaporativo está na utilização de sais higroscópicos, capazes de absorver água, mas que podem provocar corrosão em determinadas superfícies metálicas.
A solução desenvolvida pelos pesquisadores substitui esses sais por um líquido iônico orgânico de baixa corrosividade, incorporado a uma estrutura polimérica derivada da celulose.
Além da capacidade de absorver umidade, esse componente proporciona flexibilidade e aderência ao revestimento, inclusive quando o material está seco.
Nos ensaios realizados, a película não apresentou vazamento detectável de água nem corrosão nos materiais avaliados.
Outra característica importante é a possibilidade de remover, redissolver e reaproveitar o filme, aspecto que poderá contribuir para reduzir resíduos caso a tecnologia alcance aplicações comerciais.
Baterias de veículos elétricos podem se beneficiar
Entre as possíveis aplicações futuras está o gerenciamento térmico das baterias de veículos elétricos, que precisam operar dentro de faixas adequadas de temperatura.
Durante a recarga rápida e em situações de elevada demanda de potência, as células podem gerar quantidades significativas de calor devido às perdas elétricas internas.
Temperaturas excessivas podem acelerar o envelhecimento dos componentes e exigir maior atuação dos sistemas de refrigeração.
Atualmente, muitos veículos elétricos utilizam circuitos de arrefecimento líquido, com bombas, trocadores de calor, sensores e estratégias eletrônicas de controle térmico.
Uma película capaz de dissipar parte do calor por evaporação poderia, em determinadas condições, auxiliar esses sistemas e reduzir sua demanda energética.
No entanto, a pesquisa ainda não demonstra que o revestimento possa substituir os circuitos de arrefecimento das baterias automotivas, especialmente durante operações de alta potência ou recarga rápida.
Centrais de dados e dispositivos móveis são outras aplicações
O crescimento das aplicações de inteligência artificial aumenta a demanda por capacidade computacional e, consequentemente, por sistemas eficientes de dissipação térmica.
Em centrais de dados, o controle da temperatura exige infraestrutura de refrigeração capaz de manter processadores e equipamentos dentro de limites seguros.
O revestimento desenvolvido na Coreia do Sul poderá funcionar como tecnologia complementar para reduzir parte da carga térmica, desde que sua eficiência seja comprovada em condições reais.
A aplicação também é considerada promissora em dispositivos portáteis, nos quais o espaço disponível para sistemas convencionais de refrigeração costuma ser reduzido.
A ausência de componentes mecânicos móveis é uma vantagem potencial, mas a eficiência depende da umidade ambiente, da circulação de ar e da possibilidade de recuperar a água evaporada.
Mecânica Online® com Tarcisio Dias – O desenvolvimento dessa película apresenta uma abordagem interessante para um dos principais desafios da engenharia moderna: controlar a temperatura utilizando a menor quantidade possível de energia adicional. O conceito aproveita um fenômeno físico conhecido, a evaporação, mas utiliza materiais desenvolvidos para tornar o processo mais eficiente e compatível com superfícies eletrônicas.
Quando a água passa do estado líquido para o vapor, precisa absorver energia térmica. É o chamado calor latente de vaporização, princípio também presente na transpiração humana e nos sistemas tradicionais de resfriamento evaporativo. A diferença está na utilização de um revestimento capaz de capturar e armazenar previamente a umidade do ambiente.
Para aplicações automotivas, especialmente nas baterias de alta tensão, existem limitações importantes. O controle térmico precisa ser previsível, uniforme e eficiente em diferentes condições climáticas, independentemente da umidade externa. Uma película evaporativa pode ajudar em determinadas situações, mas não oferece, por si só, a mesma capacidade de controle de um circuito ativo de refrigeração.
Outro aspecto importante é a necessidade de recuperar a umidade após cada ciclo. A evaporação remove calor, mas consome a reserva de água armazenada no material. Se o veículo permanecer sob elevada demanda térmica por períodos prolongados, será necessário avaliar a velocidade de reposição dessa umidade e a manutenção da eficiência.
Também será fundamental investigar a resistência do revestimento às vibrações, às variações de temperatura e à exposição prolongada a contaminantes. Na indústria automotiva, durabilidade, segurança elétrica e repetibilidade do desempenho são requisitos tão importantes quanto a capacidade máxima de resfriamento.
O resultado de 18,2 °C de redução em laboratório é expressivo, mas deve ser interpretado dentro das condições do experimento. Ainda serão necessários ensaios em componentes reais, com diferentes cargas térmicas e condições ambientais, para determinar a viabilidade comercial.
A principal contribuição dessa pesquisa está na possibilidade de utilizar materiais renováveis e fenômenos físicos passivos para complementar tecnologias convencionais de arrefecimento. Não se trata do fim dos radiadores, bombas ou sistemas de refrigeração, mas de mais uma alternativa que poderá melhorar a eficiência energética de equipamentos eletrônicos e veículos elétricos.
Para acompanhar pesquisas, tecnologias de baterias, engenharia automotiva e soluções de eficiência energética, siga @tarcisiomecanicaonline.
Retrovisor Mecânica Online® – Entenda o que está por trás da notícia
- 18,2 °C – Redução máxima de temperatura registrada nos ensaios laboratoriais.
- 482 W/m² – Potência máxima de resfriamento por unidade de área.
- 12 horas – Duração das simulações com ciclos de aquecimento e recuperação.
- Nanocelulose – Material de origem vegetal utilizado na estrutura da película.
- Líquido iônico orgânico – Componente responsável por favorecer a absorção de umidade.
- Sem alimentação elétrica própria – O revestimento aproveita a evaporação para dissipar calor.
- DGIST – Instituto sul-coreano responsável pela pesquisa.
- 2026 – Ano de publicação do estudo na revista Small Structures.
Mecânica Online® – Mecânica do jeito que você entende
- Resfriamento passivo – Processo de dissipação de calor que não exige, no próprio dispositivo de resfriamento, bombas, ventiladores ou alimentação elétrica.
- Nanocelulose – Material obtido da celulose vegetal, estruturado em fibras de dimensões nanométricas, que podem apresentar propriedades mecânicas e de absorção específicas.
- Material higroscópico – Substância capaz de absorver ou reter umidade presente no ambiente.
- Calor latente de vaporização – Energia necessária para transformar uma substância líquida em vapor, sem que sua temperatura precise aumentar durante a mudança de estado.
- Gerenciamento térmico – Conjunto de técnicas e sistemas utilizados para controlar a temperatura de componentes e garantir funcionamento adequado, eficiência e durabilidade.
