Un grupo de científicos de materiales ha demostrado que es posible utilizar tecnología limpia para refrigerar. Aquí te contamos todo sobre esta innovación que quiere mejorar el futuro de la refrigeración.

Avance científico desde Maryland

Un equipo de la Universidad de Maryland, en colaboración con investigadores de la Universidad Jiaotong y la Universidad Beihang, ambas en China, ha ideado un enfoque más limpio para los sistemas de refrigeración, basado en un metal que puede ser exprimido o comprimido. Estos resultados se han publicado recientemente en la prestigiosa revista Science.

El problema de los refrigerantes actuales

Los materiales refrigerantes que comúnmente se usan en los refrigeradores son nocivos para el medio ambiente. Por ello, ingenieros y científicos alrededor del mundo buscan alternativas más amigables. Uno de ellos es Ichiro Takeuchi, quien junto a su equipo de la Universidad de Maryland, ha trabajado durante una década en la búsqueda de una solución basada en materiales electrocalóricos.

Estos materiales cambian su temperatura cuando son estirados o comprimidos debido a transiciones de fase. Más concretamente, Takeuchi y su equipo han experimentado con alambres de níquel y titanio (NiTi), que se descubrieron como electrocalóricos, para construir sistemas de refrigeración.

Desafiando a la ingeniería

Aunque esta idea suena prometedora, la realidad es que existen muchos desafíos técnicos para lograr un producto comercial viable. Dos de los mayores retos son: la recuperación eficiente del fluido (en este caso, agua utilizada para el intercambio de calor) y la reducción de la pérdida de calor que resulta de la fricción.

El equipo ha ideado soluciones ingeniosas, como usar paquetes más densos de tubos NiTi y un actuador mejorado que aplica la carga de forma agrupada. Su sistema se basa en dos conjuntos conectados mediante el actuador. Al comprimir y descomprimir estos conjuntos, el sistema aprovecha la propiedad de enfriamiento de los tubos NiTi, lo que permite la refrigeración.

¿Cómo funciona en la práctica?

Se ha compartido un video que muestra la operación en vivo de este novedoso enfriador. En él, se comprimen paquetes de tubos NiTi utilizando actuadores hidráulicos. Estos paquetes trabajan en conjunto para entregar 150 W de potencia de refrigeración. Se ha demostrado que el sistema es capaz de enfriar hasta 22.5K.

¿Veremos pronto este sistema en el mercado?

Aunque la tecnología es prometedora, el equipo reconoce que aún no está lista para ser comercializada. Sin embargo, tienen planes para optimizar su eficiencia mejorando el actuador y ajustando las proporciones de níquel y titanio en los tubos. Así que, aunque aún tendremos que esperar para ver estos refrigeradores en nuestras casas, el futuro se ve más verde y sostenible en el ámbito de la refrigeración.

Más información: Suxin Qian et al, High-performance multimode elastocaloric cooling system, Science (2023). DOI: 10.1126/science.adg7043