Grazie al ferro fa un passo in avanti la refrigerazione magnetica che sfrutta per raffreddare il cambiamento di temperatura di un materiale causato dall'allineamento degli spin magnetici.
Una manciata di ferro sembra essere in grado di migliorare sensibilmente le performance di un materiale esotico in grado di "lavorare" come refrigerante magnetico. Lo rivela su Nature una ricerca condotta da un gruppo di ricercatori del NIST di Gaithersburg (Stati Uniti), guidati da Virgil Provenzano.
I sistemi di refrigerazione convenzionale sfruttano la possibilità di alcune sostanze di estrarre calore dal sistema cambiando il loro stato fisico — da liquido a vapore, per esempio.
Nel caso della cosiddetta "refrigerazione magnetica", invece, si sfrutta l'effetto magnetocalorico, cioè il cambiamento di temperatura di un materiale come risultato dell'allineamento dei suoi spin magnetici quando avviene una esposizione di questo materiale ad un campo magnetico esterno. È facile immaginare come una tecnologia che sfrutti questo effetto possa rivelarsi molto più compatibile dal punto di vista ambientale di una refrigerazione convenzionale, che implica ovviamente un uso più massiccio di energia elettrica.
Già nel 1997 è stato osservato un gigantesco effetto magnetocalorico nel composto siliciuro gadolinio germanio(Gd5Ge2Si2) nella transizione tra le temperature di 270 e 300 gradi Kelvin (cioè tra 3 e 27 gradi Celsius). Questo effetto dimostrò il potenziale di questo composto come un refrigerante magnetico in grado di funzionare a temperature vicine a quelle ambientali. Eppure questo composto ha rivelato dei "buchi" nell'allineamento degli spin magnetici lo rendono meno efficiente di quanto ci si potrebbe aspettare (e soprattutto sperare).
Ora, la ricerca pubblicata dal gruppo di Virgil Provenzano su Nature ha dimostrato che si può porre rimedio a questo "difetto". E che è possibile farlo in modo semplice e poco dispendioso. Basta infatti aggiungere una piccola quantità di ferro per ridurre di quasi il 90 per cento le imperfezioni del composto e aumentarne così le performance come refrigeratore magnetico a temperatura ambiente. Come dire: il candidato ideale a sostituire le complesse macchine a dilatazione di gas che raffreddano oggi i nostri frigoriferi.
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