Investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) y la Universidad de Tsukuba desarrollaron un prototipo de refrigeración que emplea aleaciones con memoria de forma para convertir energía térmica en movimiento mecánico y producir enfriamiento sin compresor ni motor eléctrico.
Un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT), en Alemania, y la Universidad de Tsukuba, en Japón, presentó un prototipo de sistema de refrigeración que no utiliza compresor convencional ni motor eléctrico para accionar el ciclo de refrigeración.
El dispositivo emplea dos películas metálicas ultrafinas fabricadas con aleaciones con memoria de forma, materiales que cambian de estructura y recuperan una forma determinada al recibir calor.
Una película de titanio y níquel de 22 micrómetros de espesor actúa como actuador: al calentarse se contrae y convierte energía térmica en movimiento mecánico. Ese movimiento estira una segunda película de titanio, níquel y hierro de 26,5 micrómetros. Al liberarse, esta última modifica su estructura cristalina y absorbe calor, fenómeno conocido como efecto elastocalórico.
Los sistemas elastocalóricos existentes suelen requerir motores, dispositivos hidráulicos o actuadores electromecánicos para estirar y soltar repetidamente el material refrigerante. El nuevo prototipo reemplaza ese componente por otra aleación con memoria de forma.
Los investigadores señalaron que versiones futuras podrían alimentarse con calor residual, incluida la energía solar térmica.
En una de sus condiciones experimentales, el prototipo produjo 2,09 milivatios de potencia frigorífica. Los investigadores buscan ahora colocar múltiples películas en paralelo, mejorar los intercambiadores de calor, aumentar la frecuencia de funcionamiento y demostrar que los materiales pueden soportar millones de ciclos sin degradarse.
No existe aún un refrigerador para centros de datos listo para instalar. El estudio demostró una cadena energética que convierte calor en movimiento mecánico y utiliza ese movimiento para generar frío sin motor eléctrico.