Nueva tecnología de refrigeración magnética de chips

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

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Investigadores de CIC nanoGUNE han desarrollado una nueva tecnología de refrigeración magnética de chips basada en la tensión de los materiales. Este avance permitirá un menor impacto ambiental que las tecnologías actuales. El trabajo ha sido publicado recientemente en la revista Nature Materials.

Los actuales sistemas de refrigeración (frigoríficos, congeladores o aparatos de aire acondicionado) utilizan la compresión y la expansión de un gas. Este sistema, sin embargo, es perjudicial para el medio ambiente y además los compresores utilizados son poco eficientes.

Una de las principales posibilidades que se están investigando en la actualidad es el enfriamiento magnético. Consiste en sustituir el gas por un material magnético y sustituir los ciclos de compresión/expansión por ciclos de imanación/desimanación. El enfriamiento magnético se basa en el efecto magnetocalórico, es decir, en la capacidad de algunos materiales de modificar su temperatura cuando se les aplica un campo magnético. Sin embargo, la aplicación de un campo magnético provoca numerosos problemas en los actuales dispositivos tecnológicos miniaturizados (chips electrónicos, memorias de ordenador, etc.), ya que el campo magnético puede influir negativamente en las unidades próximas. Por ello, es fundamental buscar nuevas formas de controlar la magnetización.

Magnetismo sin campos magnéticos

Luis Hueso, Andreas Berger y Odrej Hovorka, de nanoGUNE, han descubierto que con la tensión de los materiales se puede prescindir de los problemas de la aplicación de un campo magnético. “Estirando y relajando el material se produce un efecto similar al del campo magnético, induciendo el efecto magnetocalórico que produce el enfriamiento”, explica Luis Hueso, jefe del equipo de nanodispositivos de nanoGUNE y principal investigador de este estudio.

“Esta nueva tecnología nos permite disponer de un método de refrigeración más local y controlado, sin perjuicio del resto de unidades del dispositivo”, ha añadido Hueso.

Se han desarrollado películas de unos 20 nanómetros compuestas por lantano, calcio, manganeso y oxígeno (La0.7Ca0.3MnO3). Según Hueso, “el objetivo de este campo de investigación es encontrar materiales eficientes, económicos y respetuosos con el medio ambiente”.

“La idea surgió en la Universidad de Cambridge y, entre varios grupos del Reino Unido, Francia, Ucrania y Euskal Herria, hemos encontrado chips electrónicos, memorias de ordenador y un material apropiado para enfriar todos estos tipos de aplicaciones de la microelectrónica. Tecnológicamente no habría ningún obstáculo para el uso de frigoríficos, congeladores… pero económicamente no merece la pena por su tamaño”, ha subrayado Hueso.