Технологічний прогрес не стоїть на місці, і в майбутньому холодильник з магнітним охолодженням буде у кожної родини, причому не в якомусь далекому майбутньому, а у найближчому. Вже сьогодні вони створені і проходять випробування. Така техніка буде працювати не на базі промислових охолоджувачів і хімічних компонентів, а на основі магнітних систем охолодження.

Як ми пам’ятаємо з дитинства, при впливі магнітів на метал, він уже притягувався. Таким чином ми не тільки притягували металеві предмети, але й несвідомо нагрівали їх. І не від того, що тримали метал і магніт своїми теплими руками, а з-за впливу магнітних полів на металеві предмети. Це явище фізики називають магнетокалоріческім ефектом.

Принцип роботи магнітних холодильників

Коли метал знаходиться в спокійному стані і на нього не виявляється ніякого впливу, то електронні зв’язку рухаються хаотично, але як тільки на нього починають впливати зовнішні подразники, такі як магніт, то електрони металевого предмета шикуються в ряд в одному і тому ж напрямі з-за впливу магнітного поля. Це явище називається зміною ентропії, тобто електрони обмежуються можливості вільно рухатися по будь-якій траєкторії.

Але таке обмеження непостійне. Електрони продовжують рух у певному порядку, завдяки підвищенню енергії вібрації атомів, виділяючи тепло. Тому, коли до металевого об’єкту піднести магніт, то він нагрівається. При цьому нагрівальний ефект у більшості металів дуже незначний, але існує групи металів, які при таких умовах дуже істотно нагріваються. Наприклад, до таких металів відноситься гадоліній.

Вам може здатися, що цей ефект краще підходить для розігрівання продуктів, а не для їх заморожування та охолодження. Але насправді магнетокалоріческій ефект можна змусити працювати у зворотний бік, якщо метал спочатку піддати впливу магнітного поля, а потім прибрати зовнішній подразник. Тоді металевий предмет починає процес охолодження. Тепер ви зрозуміли принцип роботи холодильного устаткування у майбутньому.

Чого вже вдалося досягти?

Більшість холодильників майбутнього, які в даний момент проходить ряд випробувань в наукових лабораторіях, поки що можуть охолоджувати за допомогою магнетокалоріческого ефекту лише невеликі об’єкти. На метал, на який впливає магнітне поле, наноситься спеціальна субстанція, в більшості випадків, — гелій. Це речовина забирає у металевого предмета зайве тепло, охолоджуючи метал, а потім припиняється вплив магнітного поля, і метал стає дуже холодним.

Одержуваної температури достатньо, щоб метал можна було використовувати, як охолоджувач. Принцип такого охолодження був відомий досить давно, але поки що його широке застосування не набуло широкого поширення в домашніх умовах. Проте в кінцевому підсумку широкі можливості магнітних систем охолодження такі, як висока ефективність, безшумність і відсутність потреби в застосуванні хімічних холодоагентів у майбутньому зможуть вивести холодильники з магнітним охолодженням на споживчий ринок.