تحقیقات اخیر دانشمندان فرانسوی نشان می‌دهد که از نانوکامپوزیت‌های تولیدشده از شیشه‌های فلزی می‌توان در آینده برای سردسازی مغناطیسی استفاده کرد. این مواد علاوه بر اینکه دارای تمام خصوصیات مفید سردسازهای مغناطیسی کنونی هستند، نسبت به آنها مزیت‌هایی نیز دارند. یخچال‌هایی که با استفاده از این مواد ساخته خواهند شد فاقد مشکلات زیست‌محیطی بوده و نسبت به یخچال‌های معمولی بازده بیشتری دارند.
گامی دیگر در جهت سردسازی مغناطیسی
تحقیقات اخیر دانشمندان فرانسوی نشان می‌دهد که از نانوکامپوزیت‌های تولیدشده از شیشه‌های فلزی می‌توان در آینده برای سردسازی مغناطیسی استفاده کرد. این مواد علاوه بر اینکه دارای تمام خصوصیات مفید سردسازهای مغناطیسی کنونی هستند، نسبت به آنها مزیت‌هایی نیز دارند. یخچال‌هایی که با استفاده از این مواد ساخته خواهند شد فاقد مشکلات زیست‌محیطی بوده و نسبت به یخچال‌های معمولی بازده بیشتری دارند.
استفان گارس از مؤسسه شیمی چگال بوردئوکس(Bordeaux) یا ICMCB-CNRS در این باره گفت:«سردسازی مغناطیسی، برخلاف سردسازی چرخه گازی معمولی، یک فناوری دوست‌دار محیط است. در چنین یخچال‌هایی از مواد شیمیایی نابودکننده اوزون و خطرناک، همچنین از گازهای گلخانه‌ای استفاده نمی‌شود. بازده این یخچال‌ها نیز ۶۰ درصد است، در حالی که بیشترین بازده برای یخچال‌های معمولی ۴۰ درصد است.»
مزیت دیگر این یخچال‌ها محدوده دمایی کاری آنهاست. یخچال‌های معمولی تنها در بازه دمایی بسیار محدودی در اطراف دمای گذار خود کارکرد مؤثری دارند، در حالی که ماده مذکور می‌تواند در بازه دمایی وسیعی(به وسعت حدود صد درجه کلوین)، بهترین بازدهِ موجود را از خود نشان دهد. علاوه بر این، می‌توان دمای کاری و محدوده عملیاتی این ماده را از طریق تنظیم ترکیب شیمیایی و اصلاح ریزساختار، تغییر داد.
شیشه‌های فلزی، مواد نسبتاً نوظهوری هستند و تاکنون کاربردهای محدودی ـ عمدتاً در تجهیزات ورزشی مثل چوب‌های گلف ـ داشته‌اند. این مواد به‌دلیل ساختار اتمی بی‌نظمشان دارای خصوصیات منحصربه‌فردی هستند. گراس و همکارانش نانوکامپوزیت خود را برای جلوگیری از بلوره شدن، از طریق سردسازی سریع مذاب ساختند و به این شکل یک جامدِ بی‌شکلِ بی‌نظمِ نیمه‌پایدار ـ که همان شیشه فلزی است ـ را تولیدکردند، سپس شیشه مذکور تحت عملیات حرارتی ـ که مدت آن برای جلوگیری از بلوره‌شدنِ کامل کوتاه بود ـ قرار گرفت.
گارس افزود:«ماده ما با بهترین انواع موجودِ مواد بلورشکل که گذارهای اولین-ترتیب(first-order) و جفت شدگی مغناطیسی بلوری قوی از خود نشان می‌دهند، رقابت می‌کند. مواد موجود نسبت به ماده ما دارای چندین نقطه‌ضعف هستند؛ اتلاف انرژی بیشتر و تغییرات ساختاری در این مواد، ایجاد و گسترش ترک که به آسیب‌های جدی در حین چرخه‌های کاری منجر می‌شود، از آن جمله است.»
ریزساختار نانوکامپوزیت مذکور(کسر حجمی، اندازه و ترکیب نانوبلورهای تشکیل‌شده در محل) و نتیجتاً خصوصیات مگنتوکالریک و ظرفیت سردسازی آن به دما و زمان عملیات حرارتی مربوطه بستگی دارد. هم‌اکنون محققان مذکور قصد دارند تا نحوه شکل‌گیری ریزساختار مذکور در حین عملیات حرارتی و نحوه اثرگذاری ترکیب شیمیایی شیشه مذکور بر روی بلوره‌سازی را بررسی کنند.
جزئیات این خبر در نشریه .Appl. Phys. Lett به چاپ رسیده‌است.
