Investigación sobre nuevos refrigerantes magnetocaloricos

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La refrigeracion magnetica se basa en el cambio de temperatura que sufre un material al ser sometido a una variación de campo magnético. A esto se le conoce como efecto magnetocalórico, al cual responden todos los materiales magnéticos, aunque el objetivo de las investigaciones actualmente es conseguir una solución donde los cambios de temperatura sean tan grandes que se puedan aplicar tecnológicamente.

La última portada de la publicación Journal of the American Chemical Society, recoge un trabajo desarrollado por el investigador Marco Evangelisti, del Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón (ICMA, centro mixto de la Universidad de Zaragoza y el CSIC) sobre materiales no contaminantes y respetuosos con la capa de Ozono que podrían relegar a un segundo plano a los conocidos freones utilizados hoy en día.

Un ejemplo de la aplicación que podrían tener estos materiales, sería su utilización en refrigeradores convencionales, sustituyendo los freones por estos materiales magnéticos no contaminantes, que respetan la capa de ozono.

Este investigador trabaja también en otra línea de investigación en la que desarrolla un microchip capaz de refrigerar su entorno bajando a temperaturas cercanas al cero absoluto (-273,15 ºC). Hasta ahora, para este cometido se viene empleando Helio 3, el cual es muy escaso, caro y difícil de conseguir.

Los experimentos a muy bajas temperaturas son de gran importancia, ya que en ellos se estudian las cualidades físicas de los materiales, como sus propiedades magnéticas o eléctricas, por lo que resultan imprescindibles para el diseño de nuevos materiales. De ahí que ante la escasez de Helio 3, sea necesario buscar refrigerantes alternativos. Este microchip podría utilizarse para el desarrollo de detectores de alta sensibilidad que serían aplicados, por ejemplo, en astronomía y en instrumentación de seguridad.

Estudios recientes han demostrado que el efecto magnetocalórico puede ser mucho mayor en determinados nanoimanes moleculares que en las aleaciones y nanopartículas magnéticas, estudiadas y empleadas en este momento para aplicaciones de refrigeración a baja temperatura. Estos descubrimientos han llevado a los materiales moleculares a la vanguardia de la investigación en nanociencia y nanotecnología. No obstante, para ser competitivos estos imanes deben estar adecuadamente diseñados porque sus características magnéticas determinan su rendimiento como refrigerantes.

En este sentido, la revista Journal of the American Chemical Society destaca en su portada la imagen de una molécula diseñada por Evangelisti, que debido a sus propiedades magnéticas se presenta como un excelente refrigerante magnético para bajas temperaturas y nos sitúa, por tanto, más cerca de una solución ante la escasez actual de Helio 3.

Fuente: ICMA (CSIC – UNIZAR)

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