Uno studio pubblicato nei giorni scorsi sulla rivista Nature propone un nuovo metodo di raffreddamento. Viene proposto l’utilizzo di cristalli di plastica come materiale innovativo per lo sviluppo di nuove tecnologie di refrigerazione. Il punto importante è che questa nuova tecnica dovrebbe consentire un ridotto consumo di energia e un minimo impatto ambientale.
Questa proposta innovativa nasce dalla costante spinta alla ricerca di nuovi metodi di raffreddamento, poiché le attuali tecnologie di refrigerazione consumano circa il 25-30% dell’energia elettricità mondiale.
I materiali solidi che cambiano temperatura
La maggior parte dei sistemi di refrigerazione convenzionale utilizza la compressione del vapore per raffreddare, ma cresce la preoccupazione per l’impatto ambientale dei materiali utilizzati in questa tecnologia.
I materiali solidi che mostrano un cambiamento di temperatura in risposta a uno stimolo esterno, come la pressione, sono stati proposti come un’alternativa promettente. Tuttavia, le prestazioni dei materiali allo stato solido esistenti sono state limitate a modifiche a bassa energia (solo decine di Joule per chilogrammo per grado kelvin, J kg-1 K-1), limitando la loro potenziale applicazione.
I cristalli di plastica per refrigerare
Bing Li e colleghi hanno dimostrato la possibilità di ottenere grandi cambiamenti termici applicando una pressione ad una varietà di cristalli di plastica. Uno dei materiali testati, chiamato neopentilglicole, ha prodotto variazioni di energia di circa 389 J kg-1 K-1. Questo effetto sostanziale è attribuito alla struttura molecolare di questi cristalli plastica, che sono altamente disordinati, sono privi cioè di formazioni reticolari regolari. Pressioni relativamente piccole possono indurre grandi cambiamenti a queste strutture e quindi produrre altrettanto grandi cambiamenti di energia. Questi materiali richiedono un’ulteriore ottimizzazione per migliorare la loro efficienza, nota l’autore, ma potrebbero offrire una nuova strada per esplorare le tecnologie di refrigerazione allo stato solido di nuova generazione.
