Το μαγνητικό ψυγείο θα μπει στην κουζίνα μας;

Από σελίδα του Science News 5 Ιανουαρίου 2002

Τα οικιακά ψυγεία και οι μαγνήτες έχουν αναπτύξει από παλιά μια "επιφανειακή" σχέση. Τώρα η σχέση αυτή αναθερμαίνεται -στην πραγματικότητα καταψύχεται- σε νέα επίπεδα. Οι ερευνητές έχουν αναπτύξει ένα νέο ψυκτικό σύστημα το οποίο ψύχει μέσω μαγνητών. Δουλεύει σε θερμοκρασία δωματίου, και μπορεί να προσαρμοστεί σε μια οικιακή εγκατάσταση.

Ο περιστρεφόμενος δακτύλιος(κέντρο), με διάμετρο σχεδόν ενός CD, περιστρέφει το κονιοποιημένο μαγνητικό υλικό εντός και εκτός του διακένου ενός ισχυρού μαγνήτη που βρίσκεται όπισθεν.

Τα μαγνητικά ψυγεία και κλιματιστικά υπόσχονται μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα από τα συμβατικά, λέει ο Karl A. Gschneidner Jr. του εργαστηρίου ενεργειακών εφαρμογών Ames της Iowa. "Επιπλέον οι μαγνητικές συσκευές μπορούν να ανακυκλώνουν νερό ή άλλα ήπια αντιψυκτικά υγρά αντί για τα συνηθισμένα ψυκτικά υγρά τα οποία καταστρέφουν το όζον".προσθέτει.

Δεν πρόκειται για μια νέα τεχνολογία, η μαγνητική ψύξη χρησιμοποιείται πάνω από 50 χρόνια από τους ειδικούς της κρυογενικής για να ψύξουν ήδη πολύ ψυχρά σώματα σε ακόμα πιο χαμηλές θερμοκρασίες. Πριν λίγα χρόνια μια ομάδα της οποίας ηγούνταν οι Gschneidner και Carl B. Zimm του Αστροναυτικού Τεχνολογικού Κέντρου στο Madison του Ουϊσόνσιν επέδειξε μια συσκευή μαγνητικής ψύξης που δούλευε σε θερμοκρασία δωματίου. Η συσκευή αυτή όμως απαιτούσε έναν υπεραγώγιμο μαγνήτη που έπρεπε να ψύχεται κρυογενικά σε θερμοκρασία περίπου 4oK, πράγμα που την καθιστούσε ακατάλληλη για σπίτια.

Τώρα η ομάδα έχει αντικαταστήσει τον υπεραγώγιμο μαγνήτη, με έναν συνηθισμένο μαγνήτη κι έτσι μείωσε δραματικά το μέγεθος της συσκευής. Το επίτευγμα απαιτούσε την υπερπήδηση δύσκολων τεχνικών προβλημάτων όπως τον συγχρονισμό των κινήσεων θερμικά αγώγιμων υγρών μέσα από τμήματα περιστρεφόμενου δακτυλίου, αλλά τον περασμένο μήνα ανακοινώθηκε η επιτυχία του εγχειρήματος.

Καθώς το γαδολίνιο εισέρχεται σ' ένα μαγνητικό πεδίο και μαγνητίζεται, τα άτομα διατάσσονται γραμμικά και το υλικό θερμαίνεται. Ένα υγρό (κόκκινο χρώμα) απάγει αυτή την θερμότητα. Καθώς το γαδολίνιο βγαίνει από το πεδίο, τα άτομα απορροφούν θερμότητα από το ανακυκλούμενο υγρό (μπλε χρώμα) το οποίο ψύχει τον χώρο που θέλουμε.

Όπως ο προκάτοχός της, έτσι και η νέα συσκευή χρησιμοποιεί το λεγόμενο μαγνητοθερμικό φαινόμενο. Τα συμβατικά ψυγεία συμπιέζουν ένα πτητικό υγρό και το εκτονώνουν απότομα. Στη διάρκεια της εκτόνωσής του αυτό ψύχεται αποσπώντας θερμότητα από το περιβάλλον. Αντίθετα η μαγνητική συσκευή εκμεταλλεύεται την μαγνητικά προκαλούμενη θέρμανση και ψύξη μιας σκόνης από το στοιχείο Γαδολίνιο. Η σκόνη βρίσκεται μέσα σε θυλάκους εντός του δακτυλίου ο οποίος την μεταφέρει μέσα από το πεδίο του σταθερού μαγνήτη.

Αν η συσκευή κάνει αυτά που λένε οι επιστήμονες, θα είναι ένα σημαντικό επίτευγμα, λέει ο Robert D. Shull του Εθνικού Ινστιτούτου Προτύπων και Τεχνολογίας στο Gaithersburg .