Già in diverse occasioni ci siamo ritrovati a parlarvi di refrigerazione magnetica e, più in generale, di materiali magnetocalorici e ferrocalorici. Abbiamo quindi già visto come sotto questi nomi un po' complessi si nasconda, di fatto, la possibilità di creare apparecchi refrigeranti che non utilizzino alcun tipo di gas. E se fino a poco tempo fa si trattava di una tecnologia inapplicabile a livelli globali (a causa di costi di produzione troppo alti, necessità di elevatissime quantità di corrente elettrica…) nuove scoperte e nuovi materiali ci stanno avvicnando alla creazione di macchine che potranno diffondersi ed essere utilizzate da tutti.
È infatti di pochi giorni fa la notizia che negli Stati Uniti, più precisamente alla Pennsylvania State University, è stata realizzato un nuovo polimero che promette di rivoluzionare totalmente la concezione di questa tecnologia. Ma partiamo dal principio.
Un normale materiale elettrocalorico, quando viene inserito in un campo elettrico al fine di modificarne la polarizzazione, si riscalda a causa del movimento delle sue molecole, le quali vengono costrette a variare il loro orientamento. Per rendere il concetto meno complesso si può fare il seguente esempio. Immaginate la suddetta sostanza, nel suo stato iniziale, come una stanza all'interno del quale sono stipate molte persone, tutte rivole nella stessa direzione. Il campo elettrico esterno dà alle molecole, nel nostro esempio le persone, l'indicazione di orientarsi in maniera diversa, e quindi tutti coloro che si trovano nel locale si girano, ad esempio, a sinistra. Nel movimento ci si spintona un po', qulacuno e più veloce, qualcuno un po' meno, ma alla fine tutti guardano di nuovo dalla stessa parte. Sbattendo le une contro le altre, però, le molecole, o le persone, hanno trasformato parte della loro energia in calore.
Esistono tuttavia altri materiali che, nella stessa situazione, anzichè produrre calore si raffreddano ed assorbono quindi energia termica dall'ambiente. Sono questi ultimi quelli che possono essere utilizzati per realizzare macchine da utilizzare nella refrigerazione. Queste ultime infatti sfruttano la variazione di temperatura per rinfrescare un ambiente, per poi lasciare che il calore accumulato venga rilasciato altrove. Il problema è che per realizzare questo processo il campo magnetico deve essere molto potente, ma soprattuto che la sostanza in questione si raffredda solo durante il cambio di polarizzazione. Terminato questo periodo la temperatura aumenta nuovamente fino al nuovo impulso elettrico.
Ed è a questo punto che fanno capolino i ricercatori della Pennsylvania. Il nuovo polimero messo a punto ha la caratteristica di raffreddarsi quando viene inserito all'interno del campo elettrico, ma di non riscaldarsi quando quest'ultimo viene meno, mantenendo il suo effetto refrigerante. Questo consente, prima di tutto, di ridurre i consumi di elettricità e, in secondo luogo, di migliorare il rendimento di tutto il processo.
Allo stato attuale si parla ancora di applicazioni di dimensioni ridotte, come il raffreddamento di microchips, in quanto l'efficienza di questo materiale non è elevatissima, ma non si possono certo escludere sviluppi nell'ambito della climatizzazione. Sicuramente infatti, anche visti gli ultimi promettenti sviluppi, verrà data sempre maggiore attenzione alla ricerca in questo campo, consentendo di trovare nuove soluzioni che oggi, forse, non possiamo nemmeno immaginare