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Comprender qué es refrigeración magnética

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Uno de los mayores sueños de la ciencia aplicada a usos domésticos es la sustitución de los refrigerantes químicos utilizados en los refrigeradores y freezer. Esto sin duda reduciría la cantidad de contaminantes emitidos a la atmósfera.

Una posible alternativa que se ha estudiado y desarrollado para su uso en los aparatos electrodomésticos es la refrigeración magnética, que utiliza las propiedades especiales de metales tales como entropía y el efecto magnetocalórico. resfriamento-magnetico

La refrigeración magnética utiliza las propiedades especiales de metales tales como entropía y el efecto magnetocalórico.

Para entender un poco mejor cómo funciona esto, hay que recordar cómo funcionan los imanes. Casi todo el mundo ya manipulo un imán en cualquier situación en la vida, ya sea por diversión o aplicando en un algún de trabajo, pero una cosa que puede haber pasado desapercibido es que los campos magnéticos generan calor.

Este es el efecto magnetocalórico, explicado un poco mejor

Cuando una pieza de metal está en reposo, sin ninguna influencia sobre él, sus electrones se mueven sin un patrón definido. Cuando un imán se acerca y el metal está bajo la influencia de un campo magnético, los electrones se alinean sus movimientos de manera que todos están en la misma dirección. Esta es una pérdida de entropía, es decir, una limitación a la libre circulación de los electrones.

La limitación no es completa, debido a que los electrones, aunque no pueden cambiar de dirección, pueden moverse de otras maneras. En este caso, la entropía aumenta para permitir que los átomos vibran un poco más violentamente.

Esta vibración de los átomos es más popularmente conocido para todos nosotros como: el calor.

Basta con aplicar un campo magnético a una pieza de metal y ella se calentará. El efecto es moderado en la mayoría de los metales, pero algunos de ellos puede llegar a ser lo suficientemente caliente.

Si una pieza de metal está bajo la influencia de un campo magnético y de repente se retira, el metal se enfría.

Este es el caso de gadolinio, un metal artificial que también se utiliza como un superconductor. bajo y el efecto de un campo magnético se somete a un calentamiento considerable.

Ahora usted debe estar preguntándose: ¿qué el calentamiento de un metal tiene que ver con el freezer y los congeladores? Bueno, la respuesta es simple: cada vez que algo se calienta, algo más debe enfriar.

Calentando para esfriar

Si una pieza de metal está bajo la influencia de un campo magnético y de repente se retira, el metal se enfría.

Hay algunos pequeños refrigeradores de laboratorio que utilizan esta idea: una sustancia, generalmente helio, se aplica al metal, mientras que se inserta en un campo magnético estable.

La sustancia lleva calor adicional, el metal se enfría y el campo magnético se apaga. El metal es tan frío que puede ser utilizado como una unidad de refrigeración.

Aunque los refrigeradores domésticos que utilizan este magnetocalórico efecto de enfriamiento están lejos de ser fabricado y comercializado a gran escala, el hecho de que este sistema parece eficaz y sin embargo se puede mejorar en gran medida da la esperanza de emitir menos gases tóxicos al medio ambiente.