Investigadors de la UB han dissenyat un material amb noves propietats refrigerants
Els investigadors Antoni Planes i Lluís Mañosa del Departament d'Estructura i Constituents de la Matèria.
Recerca
(21/12/2011)
La revista Nature Communications ha publicat, en la versió en línia, un treball dirigit per investigadors de la Universitat de Barcelona en el qual es descriu un nou material que presenta lʼefecte barocalòric invers a temperatura ambient, és a dir, es tracta dʼun material que es refreda quan sʼhi aplica pressió, contràriament al que passa habitualment en la majoria de materials. En aquest estudi, dut a terme en el marc del Barcelona Knowledge Campus, també hi han participat investigadors de la Universitat Politècnica de Catalunya. BarcelonaTech (UPC), de la Universitat de Duisburg-Essen (Alemanya) i de la Indian Association for the Cultivation of Science.
Els investigadors Antoni Planes i Lluís Mañosa del Departament d'Estructura i Constituents de la Matèria.
Recerca
21/12/2011
La revista Nature Communications ha publicat, en la versió en línia, un treball dirigit per investigadors de la Universitat de Barcelona en el qual es descriu un nou material que presenta lʼefecte barocalòric invers a temperatura ambient, és a dir, es tracta dʼun material que es refreda quan sʼhi aplica pressió, contràriament al que passa habitualment en la majoria de materials. En aquest estudi, dut a terme en el marc del Barcelona Knowledge Campus, també hi han participat investigadors de la Universitat Politècnica de Catalunya. BarcelonaTech (UPC), de la Universitat de Duisburg-Essen (Alemanya) i de la Indian Association for the Cultivation of Science.
Lʼefecte barocalòric fa referència al canvi de temperatura que experimenta un cos quan sʼhi aplica una pressió hidrostàtica. La majoria de cossos sʼescalfen en comprimir-los i es refreden quan es descomprimeixen. En contraposició a aquest efecte, hi ha alguns sòlids que es comporten a lʼinrevés: en comprimir-los, disminueixen de temperatura, i quan es descomprimeixen sʼescalfen. Lluís Mañosa, catedràtic de la UB explica: «Aquest comportament, poc habitual, és el que hem batejat com a efecte barocalòric invers. En el nostre treball hem trobat un material que presenta un canvi de temperatura prou gran per a pressions moderades: disminueix més dʼ1 ºC quan la pressió augmenta 1 kbar».
El material desenvolupat és un compost intermetàl·lic de La, Fe, Si, Co (lantà, ferro, silici i cobalt), del grup dels anomenats magnetocalòrics, que canvien de temperatura quan sʼhi aplica un camp magnètic extern. Aquest grup de materials es considera que són els més prometedors, per les seves característiques, com a possibles materials refrigerants. Segons Mañosa, «en el material estudiat, el canvi de temperatura per a pressions moderades és prou gran perquè es pugui pensar en possibles aplicacions dʼaquest efecte en refrigeració i que alhora siguin respectuoses amb el medi ambient. A més, el fet que respongui a dos estímuls externs ―lʼestímul magnètic i la pressió― permetria dissenyar dispositius que utilitzin els dos estímuls al mateix temps per obtenir unes prestacions superiors».
Lʼefecte barocalòric invers és degut al fet que el material, per sota dʼuna temperatura determinada, experimenta una transició de fase que comporta canvis estructurals i de les propietats magnètiques, fruit dʼun acoblament magnetoestructural important. Recentment, també sʼha proposat la possibilitat dʼutilitzar materials com aquest, amb canvis simultanis dʼimantació i estructura, per a dispositius de recuperació dʼenergia (energy harvesting).
Article:
Mañosa, Ll.; González-Alonso, D.; Planes, A.; Barrio, M.; Tamarit, J.Ll.; Titov, I. S.; Acet, M.; Bhattacharyya, A.; Majumdar, S. «Inverse barocaloric effect in the giant magnetocaloric La-Fe-Si-Co compound». Nature Communications, DOI: 10.1038/ncomms1606.