Сплав никеля, марганца, олова и меди сделает холодильники экологичнее

18 января 2024
124

Ученые из Института физики имени Х. И. Амирханова Дагестанского федерального исследовательского центра РАН (Махачкала) исследовали способность сплава на основе никеля, марганца, олова и небольшого количества меди изменять свою температуру под действием магнитного поля.

Авторы провели эксперименты с этим сплавом, поместив его в прибор, к которому прикладываются постоянные и импульсные магнитные поля и в котором поддерживаются разные температуры. В ходе испытаний ученые использовали диапазон температур от -25°C до +50°C, в котором наблюдается наибольшее изменение магнитных свойств исследуемого сплава. Оказалось, что в диапазоне температур от -20°C до 10°C намагниченность сплава резко изменяется, что может свидетельствовать о значительных изменениях температуры сплава при воздействии магнитного поля.

Авторам удалось, действуя на сплав магнитным полем, максимально снизить температуру образцов на 13,15°C. Такой эффект наблюдался, когда охлажденный до температуры 1,85°С сплав помещали в импульсное магнитное поле. При этом образец был изолирован от окружающей среды и не мог обмениваться с ней теплом. Когда магнитное поле отключали, сплав сохранял низкую температуру (около -11°С).

Это значит, что такой материал перспективен для гибридных систем охлаждения. Это инновационный подход, в котором комбинируются традиционные методы (например, компрессорное или термоэлектрическое) и магнитное охлаждение. «Предложенный метод позволяет охлаждать объекты на -13°C всего за 0,1 секунды. Для сравнения, чтобы охладить холодильник, работающий на основе газовых хладагентов, на 1,8°C, в среднем требуется одна минута. Поэтому магнитное охлаждение показывает более эффективные результаты. Полученные данные будут полезны при разработке гибридных систем охлаждения, например бытовых холодильников», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Адлер Гамзатов, ведущий научный сотрудник Института физики имени Х. И. Амирханова Дагестанского федерального исследовательского центра РАН.