Una nueva aleación de materiales acerca hacia la refrigeración magnética doméstica

La aleación puede demostrar ser el material buscado durante mucho tiempo para permitir con la debida viabilidad práctica la refrigeración magnética en lugar de los sistemas de compresión de gas hoy usados para los frigoríficos y los aparatos de aire acondicionado domésticos. La técnica de refrigeración magnética, aunque utilizada durante décadas en la ciencia y la industria, todavía tiene que superar muchos obstáculos técnicos y medioambientales para llegar a los hogares, pero la investigación en la que ha colaborado el NIST los puede haber superado.

La refrigeración magnética depende de los materiales denominados magnetocalóricos. El efecto experimentado por estos materiales puede usarse en el ciclo de refrigeración clásico, y los científicos han logrado de esta manera temperaturas de casi el cero absoluto. Dos factores han impedido que la refrigeración magnética pase al mercado del consumidor particular: La mayoría de los sistemas magnetocalóricos que funcionan cerca de la temperatura ambiente requieren tanto del prohibitivo gadolinio, un caro y raro metal, como del arsénico, un veneno mortífero.

La aleación que el equipo ha encontrado (una mezcla de manganeso, hierro, fósforo y germanio) no es meramente el primer material magnetocalórico con temperatura de trabajo cercana a la temperatura ambiente que no contiene nada de gadolinio ni de arsénico (lo cual lo hace más seguro y barato), sino que también tiene propiedades magnetocalóricas tan buenas que un sistema basado en él podría rivalizar en eficiencia con los sistemas clásicos de compresores de gas.

Trabajando junto a los científicos visitantes de la Universidad de Tecnología de Pekín, e inspirados por ellos, el equipo del NCNR usó el avanzado equipamiento del NIST para analizar la nueva aleación. Comprobaron que cuando se expone a un campo magnético, la estructura cristalina del material recién descubierto cambia por completo, lo que explica su excepcional manera de comportarse.

Averiguar cómo ajustar con precisión este cambio en la estructura cristalina puede permitir incrementar aún más la eficacia de esta aleación.