Uno de los mayores sueños de la ciencia aplicada a los usos domésticos es la sustitución de los productos químicos frigoríficos utilizados en frigoríficos y congeladores. Esto ciertamente reduciría la cantidad de contaminantes emitidos a la atmósfera. Una de las posibles alternativas estudiadas y desarrolladas para su uso en electrodomésticos es la refrigeración magnética, que aprovecha propiedades particulares de los metales como la entropía y el efecto magnetocalórico.
La refrigeración magnética utiliza propiedades particulares de los metales como la entropía y el efecto magnetocalórico.
Para entender un poco mejor cómo funciona, debemos recordar cómo funcionan los imanes. Casi todo el mundo ha manejado un imán en alguna situación de la vida, ya sea por placer o por trabajo, pero una cosa que puede haber pasado desapercibida es que los campos magnéticos generan calor. Es el efecto magnetocalórico que vamos a explicar un poco mejor.
el calor de los imanes
Cuando una pieza de metal está en reposo, sin ninguna influencia sobre ella, sus electrones se mueven sin un patrón definido. Cuando se acerca un imán y el metal está bajo la influencia de un campo magnético, los electrones alinean sus movimientos para que todos vayan en la misma dirección. Esta es una pérdida de entropía, es decir, una limitación impuesta al libre movimiento de electrones.
La limitación no es completa, porque los electrones, aunque no pueden cambiar de dirección, pueden moverse de otras formas. En este caso, la entropía aumenta al dejar que los propios átomos vibren un poco más violentamente. Esta vibración de los átomos es mejor conocida como… ¡calor! Simplemente aplique un campo magnético a una pieza de metal y se calentará. El efecto es moderado en la mayoría de los metales, pero algunos de ellos pueden calentarse mucho.
Si una pieza de metal está bajo la influencia de un campo magnético y se retira repentinamente, el metal se enfría.
Este es el caso del gadolinio, un metal artificial que también se utiliza como superconductor. Bajo el efecto de un campo magnético, sufre un calentamiento significativo. Ahora te estarás preguntando: ¿qué tiene que ver calentar un metal con frigoríficos y congeladores? Porque la respuesta es simple: cada vez que algo se calienta, algo más tiene que enfriarse, solo tienes que crear el método adecuado para darle un buen uso.
calentar para enfriar
Si una pieza de metal está bajo la influencia de un campo magnético y se retira repentinamente, el metal se enfría. Ya hay unos cuantos pequeños frigoríficos de laboratorio que utilizan esta idea: se aplica una sustancia, normalmente helio, al metal mientras se sumerge en un campo magnético estable. La sustancia elimina el calor adicional, el metal se enfría y el campo magnético se desactiva. El metal se enfría tanto que puede usarse como unidad de enfriamiento.
Aunque los refrigeradores domésticos que usan este efecto de enfriamiento magnetocalórico están muy lejos de ser fabricados y comercializados a gran escala, el hecho de que este sistema parezca ser eficiente y aún puede mejorarse mucho da la esperanza de que algún día podamos prescindir de los productos químicos. para enfriar nuestros productos alimenticios.
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