"Твёрдый фреон". Возможно, скоро будет создан холодильник нового типа

Учёные-исследователи из Технического университета Дармштадта и Центра им. Гельмгольца Дрезден-Россендорф создали экспериментальную магнитную охлаждающую систему на основе магнитокалорического сплава, обладающего памятью.

Напомним, что магнитокалорический эффект - это изменение температуры материала под воздействием прикладываемого к нему магнитного поля. В случае сплавов с магнитной памятью этот эффект ещё несколько лет назад считался бесполезным, поскольку проявлялся лишь однократно. Но немецкие учёные нашли способ обратить намагничивание.

В экспериментах были использованы мощные магниты из сплава железа, бора и неодима. Сплав, из которого было изготовлено рабочее тело в форме кольца, включает никель, марганец и индий.

Цикл работы магнитной системы охлаждения состоит из нескольких этапов. Сначала рабочий материал намагничивается под воздействием внешнего магнитного поля, охлаждаясь на несколько градусов всего лишь за миллисекунду. Затем внешнее магнитное поле снимается и материал постепенно нагревается через теплоотвод (читай: отдаёт полезный холод), оставаясь в намагниченном состоянии. Далее он обжимается специальными валками, отчего нагревается ещё сильнее, внутренняя структура сплава меняется и он теряет остаточную намагниченность. После этого рабочий материал вновь готов к повторению цикла.

Примечательно, что немецкие учёные как бы сделали шаг назад - ввели этап физического сжатия, которое используется в холодильниках с традиционным рабочим телом, где есть компрессор.

Сегодня исследователи пробуют разные варианты конструкции системы охлаждения и разные рабочие сплавы, пытаясь уменьшить требования к постоянным магнитам - самой дорогой части системы. Задача - к 2022 г. построить в Техническом университете Дармштадта пилотную холодильную установку нового типа, которая позволит уточнить технико-экономические возможности новой технологии. На эти работы Европейский исследовательский совет выделил 2,5 млн евро.