A importância da ebulição em processos industriais
A maioria das pessoas considera a água fervente um fenômeno simples. Para o professor associado Matteo Bucci, no entanto, desvendar a física por trás da ebulição tem sido uma jornada de uma década repleta de desafios inesperados e novos insights.
Embora pareça simples, a ebulição é extremamente complexa quando estudada em sistemas como reatores nucleares. No entanto, ela está no cerne de uma ampla gama de processos industriais importantes. Desvendar seus segredos pode permitir avanços na produção de energia eficiente, resfriamento de eletrônicos, dessalinização da água, diagnósticos médicos e muito mais.
Aplicações além do nuclear
“A ebulição é importante para aplicações muito além do nuclear”, afirma Bucci, que obteve a titularidade no MIT em julho. “Ela é usada em 80% das usinas que geram eletricidade. Minha pesquisa tem implicações para propulsão espacial, armazenamento de energia, eletrônicos e a tarefa cada vez mais importante de resfriar computadores.”
O laboratório de Bucci desenvolveu novas técnicas experimentais para lançar luz sobre uma ampla gama de fenômenos de ebulição e transferência de calor que têm limitado projetos de energia há décadas. Um dos principais problemas é causado por bolhas que se formam tão rapidamente que criam uma camada de vapor sobre uma superfície, impedindo a transferência de calor. Em 2023, Bucci e colaboradores desenvolveram um princípio unificador para esse problema, conhecido como crise de ebulição, o que pode tornar os reatores nucleares mais eficientes e evitar falhas catastróficas.
Da engenharia às bolhas
Bucci cresceu em uma pequena vila italiana e desenvolveu habilidades mecânicas na oficina de seu pai, além de desmontar e remontar eletrodomésticos. Na universidade, ele ficou fascinado pela matéria e pelas origens da vida, mas também gostava de construir coisas, então escolheu a engenharia nuclear como um meio-termo.
Durante seu doutorado na França, Bucci foi convidado a trabalhar na segurança de reatores nucleares. Em 2013, tornou-se cientista visitante no MIT, onde continua estudando a ebulição até hoje.
Incorporação da inteligência artificial
Bucci está entusiasmado com a incorporação da inteligência artificial em seu campo. Em 2023, ele foi co-recipiente de um projeto MURI em ciência térmica dedicado ao aprendizado de máquina. Ele também fundou a revista AI Thermal Fluids para destacar avanços em pesquisas conduzidas por IA.
“Nossa comunidade não possui um espaço para aqueles que desejam desenvolver técnicas de aprendizado de máquina”, diz Bucci. “Queremos criar uma avenida para que cientistas da computação e da ciência térmica trabalhem juntos e façam progressos.”
