Làm lạnh bằng từ trường

08/07/2010

Việc ứng dụng từ trường để làm lạnh được thông qua hiệu ứng nhiệt-từ trường (magnetocaloric), theo đó thay đổi từ trường trong vật liệu có thể khiến cho vật liệu đó lạnh hơn.

Trong tương lai, tủ lạnh của chúng ta có thể bảo quản thức ăn bằng việc ứng dụng từ trường để làm lạnh thông qua những thanh nam châm.

Nếu đúng như vậy, tủ lạnh không những tiêu thụ ít điện năng hơn mà còn hoạt động êm hơn chiếc tủ lạnh hiện nay và cũng sẽ không sử dụng hydrofluorocarbon - loại khí có thể gây ra hiệu ứng nhà kính nếu không được xử lí phù hợp.

Việc ứng dụng từ trường để làm lạnh được thông qua hiệu ứng nhiệt-từ trường (magnetocaloric), theo đó thay đổi từ trường trong vật liệu có thể khiến cho vật liệu đó lạnh hơn.

Ứng dụng này hứa hẹn nhiều triển vọng mặc dù các nhà khoa học trước tiên phải định hình được chu trình hoạt động của hệ thống.

Sujoy Roy, một nhà vật lí tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley ở California, đang nghiên cứu ứng dụng này cho biết vấn đề cốt lõi nằm ở chỗ phải tìm ra loại hợp kim có thể tạo ra hiệu ứng nhiệt-từ trường ở nhiệt độ trong phòng, tiêu thụ không nhiều năng lượng, đồng thời giá cả cũng phải chăng.

Để làm được điều này, một loạt chuyên gia nghiên cứu đang rất quan tâm tới các loại hợp kim có thể tạo ra hiệu ứng nhiệt-từ trường lớn, nghĩa là một sự chuyển đổi mạnh mẽ về nhiệt độ khi các từ trường được điều khiển.

Năm 2008, Roy đã đọc được thông tin viết về một nhóm thuộc Đại học Southern Illinois sử dụng hợp kim nickel-măng gan-galli bổ xung thêm đồng và đã thu được một hiệu ứng nhiệt-từ trường lớn ở nhiệt độ trong phòng.

Nay Roy sử dụng “nguồn ánh sáng tiên tiến” của Phòng thí nghiệm Berkeley, vốn có thể tạo ra ánh sáng rực rỡ hơn ánh sáng mặt trời, để nghiên cứu cách thức các nguyên tố trong hợp kim này thay đổi khi đang diễn ra hiệu ứng nhiệt-từ trường.

Cho đến nay, Roy và nhóm của ông đã xác định được rằng việc bổ sung thêm đồng sẽ khiến từ tính của hợp kim yếu đi, đồng thời khiến cho liên kết nickel-galli của hợp kim trở nên mạnh hơn.

Theo Roy, vẫn còn rất nhiều việc phải làm để có thể ứng dụng hiệu ứng này song đây là một bước đi đúng đắn.

Hương Giang (St)

Làm lạnh bằng từ trường

Mẹo sử dụng máy phát điện tiết kiệm nhiên liệu

National Energy Efficiency Programme - Ministry of Industry and Trade