Desenvolupat un nou material per fer sistemes de refrigeració més ecològics, eficients i econòmics
Dos equips del Barcelona Knowledge Campus, un de la Universitat de Barcelona (UB) i un altre de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), en col·laboració amb un equip de la Universitat de Duisburg-Essen (Alemanya), han desenvolupat un nou material sòlid que presenta efecte calòric quan s'hi aplica una pressió hidrostàtica (efecte barocalòric en estat sòlid) mitjançant un sistema dʼalta pressió, únic a lʼEstat espanyol, que ha estat dissenyat a la UPC. El treball, publicat a la revista científica Nature Materials i impulsat pel protocol de Kyoto, té com a objectiu renovar els sistemes actuals de refrigeració basats en la compressió de gasos nocius per a lʼatmosfera.
Dos equips del Barcelona Knowledge Campus, un de la Universitat de Barcelona (UB) i un altre de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), en col·laboració amb un equip de la Universitat de Duisburg-Essen (Alemanya), han desenvolupat un nou material sòlid que presenta efecte calòric quan s'hi aplica una pressió hidrostàtica (efecte barocalòric en estat sòlid) mitjançant un sistema dʼalta pressió, únic a lʼEstat espanyol, que ha estat dissenyat a la UPC. El treball, publicat a la revista científica Nature Materials i impulsat pel protocol de Kyoto, té com a objectiu renovar els sistemes actuals de refrigeració basats en la compressió de gasos nocius per a lʼatmosfera.
La recerca de materials amb propietats calòriques a temperatura ambient és un dels camins que s’estan explorant per desenvolupar nous sistemes de refrigeració per a aquestes temperatures. Fins ara, els materials més prometedors en el camp de la refrigeració eren els anomenats magnetocalòrics, aquells que canvien de temperatura amb l’aplicació d’un camp magnètic extern. En aquest treball es mostra que l’aplicació d’una pressió hidrostàtica moderada sobre un aliatge de níquel, manganès i indi (Ni-Mn-In) provoca uns resultats comparables als millors resultats obtinguts per a materials magnetocalòrics. Segons Lluís Mañosa, catedràtic del Departament d’Estructura i Constituents de la Matèria de la UB i investigador principal de l’e studi, «l’objectiu d’aquest camp de recerca és trobar materials eficients, econòmics i respectuosos amb el medi ambient, i l’avantatge de l’aliatge utilitzat en aquest treball és que tots els materials que el formen compleixen aquestes característiques».
D’altra banda, tal com apunta Antoni Planes, catedràtic del mateix departament de la UB, «amb aquest tipus de material es poden assolir canvis de temperatura prou grans mitjançant canvis de pressió moderats, cosa que permetria una bona implementació en sistemes de refrigeració domèstica (neveres, aire condicionat, etc.)». Quan sobre aquests aliatges s’aplica un camp extern, tant si és magnètic com de pressió, s’aconsegueix que el material presenti una transició de fase en estat sòlid, i «aquest canvi de fase —explica Lluís Mañosa— comporta un intercanvi de calor latent important». El principi físic és el mateix que es produeix quan es fon un glaçó de gel en un got d’a igua. El gel absorbeix calor del líquid i per això el refreda.
Mañosa, Lluís; González-Alonso, David; Planes, Antoni; Bonnot, Erell; Barrio, Maria; Tamarit, Josep-Lluís; Aksoy, Seda; Acet, Mehmet. « Giant solid-state barocaloric effect in the Ni-Mn-In magnetic shape-memory alloy». Nature Materials.