Una nuova lega metallica potrebbe portare a una refrigerazione magnetica commercialmente valida ed ecocompatibile: questo è quanto afferma lo scienziato del Rochester Institute of Technology Casey Miller, capo del programma di scienza dei materiali e ingegneria. Lui e i suoi colleghi hanno pubblicato i risultati delle loro ricerche su “Scientific Reports”, una rivista open-access on-line curata dagli editori di Nature.
Lo studio pubblicato su Scientific Reports esplora una lega a base di ferro come componente per tecnologie di raffreddamento di nuova generazione. I materiali utilizzano campi magnetici per modificare la temperatura di un refrigerante, ma senza usare i comuni gas refrigeranti associati al riscaldamento globale. Il fenomeno termodinamico, chiamato “effetto magnetocalorico” rende la refrigerazione magnetica un’alternativa ecologica ed efficiente per le tecnologie di raffreddamento attuali.
La lega è un buon sostituto per metalli a base di terre rare, prevalentemente prodotti in Cina e sempre più utilizzati nei magneti moderni. Secondo quanto affermano gli autori, la fornitura e il costo dei metalli delle terre rare sono soggetti a tensioni politiche che ostacolano la fattibilità commerciale di nuove tecnologie di refrigerazione magnetica.
I metalli di transizione in genere offrono approvvigionamenti stabili e meno costosi rispetto alle terre rare. “Abbiamo creato leghe contenenti quattro o cinque diversi elementi le cui proprietà hanno aiutato i nostri collaboratori a sviluppare un calcolo che predica le proprietà magnetiche di un più ampio insieme di composti che non sono ancora stati sintetizzati. Ora abbiamo identificato centinaia di nuove combinazioni di lega che potrebbero essere utili“.
Miller e i suoi colleghi hanno studiato la famiglia di composti metallici noti come “leghe ad alta entropia”. Questa classe di materiali emergenti rappresenta un potenziale per la produzione avanzata e possiede durezza e resistenza all’usura e alla corrosione Il team di ricerca su questo progetto è una ampia collaborazione con Air Force Research Laboratory, il Max Planck Institute in Germania e la Delft University of Technology nei Paesi Bassi.
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