Los imanes serán clave para la próxima generación de electrodomésticos de bajo consumo
Los frigoríficos y los aparatos de aire acondicionado que consumen grandes cantidades de energía podrían pasar a la historia gracias a una investigación «magnética» llevada a cabo por científicos del Imperial College de Londres (Reino Unido) en colaboración con la Universidad Estatal de Iowa (Estados Unidos). La tecnología de refrigeración magnética podría marcar una nueva era en los sistemas de aire acondicionado y frigoríficos respetuosos con el medio ambiente, ya que se recortaría hasta un 30% el enorme consumo de energía que en la actualidad alcanzan estos aparatos. Los nuevos hallazgos se publicaron en la revista Advanced Materials. El concepto de refrigeración magnética es sencillo. Al acercar un campo magnético a materiales también magnéticos, como aleaciones metálicas, se produce calor. A continuación, se utiliza agua para que el material se enfríe y recupere su temperatura original. La temperatura del material desciende aún más cuando el campo magnético desaparece por completo. El objetivo de los investigadores es analizar el potencial de esta capacidad de refrigeración, ya que piensan que podría utilizarse en diversos productos. Es más, investigadores han demostrado que la tecnología funciona, pero aún necesitan encontrar el material apropiado para poder sacarla del laboratorio e introducirla en los hogares. La eficacia de enfriamiento a temperatura ambiente del material elegido debe ser muy alta. Además, el material debe ser capaz de funcionar de forma adecuada en las condiciones cotidianas. Además, su eficacia no debe mermarse al repetir el ciclo de refrigeración una y otra vez. El campo magnético de refrigeración no es ninguna novedad. Los autores del estudio señalan que la primera vez que se concibió fue en la década de los años veinte, pero ha sido durante la última década cuando este campo ha despertado interés gracias al descubrimiento de importantes efectos magnetocalóricos de un grupo de materiales conocido como «metaimanes». Dichos efectos consisten en la capacidad de los materiales magnéticos de calentarse cuando se encuentran dentro de un campo magnético y de enfriarse cuando ese campo magnético desaparece. Estos materiales son «compuestos que sufren una transición de primer orden para alcanzar un estado magnético que normalmente va acompañado de una transformación coincidente de su estructura cristalina», se lee en el estudio. La investigación llevada a cabo por el equipo del Imperial College de Londres ha demostrado que la microestructura de diferentes aleaciones (es decir, el patrón de cristales que contienen las aleaciones) afecta de forma directa al funcionamiento del frigorífico magnético. Este hallazgo podría ayudar ahora al equipo a crear el material más adecuado para el correcto funcionamiento del sistema. La parte principal de la investigación sobre refrigeración magnética se llevó a cabo en todo el mundo con el fin de analizar y probar grandes muestras de materiales, pero el equipo del Imperial College se centró más en «entender la microestructura de estos materiales y cómo responde ésta a campos magnéticos», afirmó la profesora Lesley Cohen, del Imperial College de Londres. «Hemos averiguado que la estructura de cristales de distintos metales afecta de forma directa a la magnitud de calor y frío que alcanzan cuando se les aplica y retira sucesivamente un campo magnético», explica. «Este descubrimiento es apasionante porque significa que puede que algún día seamos capaces de confeccionar un material "desde cero", partiendo de la microestructura, para que cumpla todas las propiedades necesarias que permiten el funcionamiento de un frigorífico magnético. Esto es de vital importancia, ya que encontrar una alternativa de bajo consumo energético a los frigoríficos y sistemas de aire acondicionado de nuestros hogares y lugares de trabajo es esencial para reducir nuestras emisiones de carbono y hacer frente al cambio climático.»
Países
Reino Unido, Estados Unidos