Nova tecnologia de refrigeració magnètica de xips

2013/02/20 Kortabitarte Egiguren, Irati - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika
• Elektronika

Investigadors de CIC nanoGUNE han desenvolupat una nova tecnologia de refrigeració magnètica de xips basada en la tensió dels materials. Aquest avanç permetrà un menor impacte ambiental que les tecnologies actuals. El treball ha estat publicat recentment en la revista Nature Materials.

Els actuals sistemes de refrigeració (frigorífics, congeladors o aparells d'aire condicionat) utilitzen la compressió i l'expansió d'un gas. Aquest sistema, no obstant això, és perjudicial per al medi ambient i a més els compressors utilitzats són poc eficients.

Una de les principals possibilitats que s'estan investigant en l'actualitat és el refredament magnètic. Consisteix a substituir el gas per un material magnètic i substituir els cicles de compressió/expansió per cicles d'imanación/desimanación. El refredament magnètic es basa en l'efecte magnetocalórico, és a dir, en la capacitat d'alguns materials de modificar la seva temperatura quan se'ls aplica un camp magnètic. No obstant això, l'aplicació d'un camp magnètic provoca nombrosos problemes en els actuals dispositius tecnològics miniaturitzats (xips electrònics, memòries d'ordinador, etc.), ja que el camp magnètic pot influir negativament en les unitats pròximes. Per això, és fonamental buscar noves maneres de controlar la magnetització.

Magnetisme sense camps magnètics

Luis Hueso, Andreas Berger i Odrej Hovorka, de nanoGUNE, han descobert que amb la tensió dels materials es pot prescindir dels problemes de l'aplicació d'un camp magnètic. “Estirant i relaxant el material es produeix un efecte similar al del camp magnètic, induint l'efecte magnetocalórico que produeix el refredament”, explica Luis Hueso, cap de l'equip de nanodispositivos de nanoGUNE i principal investigador d'aquest estudi.

“Aquesta nova tecnologia ens permet disposar d'un mètode de refrigeració més local i controlat, sense perjudici de la resta d'unitats del dispositiu”, ha afegit Hueso.

S'han desenvolupat pel·lícules d'uns 20 nanòmetres compostes per lantani, calci, manganès i oxigen (La0.7Ca0.3MnO3). Segons Hueso, “l'objectiu d'aquest camp de recerca és trobar materials eficients, econòmics i respectuosos amb el medi ambient”.

“La idea va sorgir en la Universitat de Cambridge i, entre diversos grups del Regne Unit, França, Ucraïna i Euskal Herria, hem trobat xips electrònics, memòries d'ordinador i un material apropiat per a refredar tots aquests tipus d'aplicacions de la microelectrònica. Tecnològicament no hi hauria cap obstacle per a l'ús de frigorífics, congeladors… però econòmicament no val la pena per la seva grandària”, ha subratllat Hueso.