Un equipo de investigación de la Universidad de Tohoku, Nissan Motor Co., Universidad Shinshu, y la Universidad de Okayama hicieron un descubrimiento pionero en la búsqueda de reemplazar los hidrofluorocarbonos en los sistemas de refrigeración con refrigerantes naturales como el agua y el alcohol. Su estudio implicó la realización de una transición de fase de líquido a gas a través de una nanoesponja, un suave material elástico equipado con pequeños nanoporos de menos de 10 nanómetros. Sus hallazgos podrían conducir a refrigerantes más eficientes con una menor huella de carbono.

Los sistemas de refrigeración se utilizan ampliamente en aires acondicionados y refrigeradores. Los sistemas convencionales utilizan hidrofluorocarbonos como refrigerante. Sin embargo, los hidrofluorocarbonos son supercontaminantes. Su potencial de calentamiento global es aproximadamente 1300 veces mayor que el del CO ₂ .

El equipo de investigadores llevó a cabo con éxito una transición de fase de líquido a gas impulsada por la fuerza utilizando una nanoesponja. Cuando un normal, se aprieta la esponja húmeda, naturalmente, se espera que salga agua. Sin embargo, cuando se usa una nanoesponja con un tamaño de poro de menos de 10 nanómetros, ocurre un fenómeno diferente. Incluso a baja presión la esponja retiene su líquido.

Al aplicar fuerza, sin embargo, el líquido expulsado se evapora inmediatamente en gas. Es más, a medida que la esponja vuelve a su forma natural, adsorbe el gas como líquido en los nanoporos nuevamente.

Hasta ahora, Los investigadores no han llevado a cabo el proceso de compresión de materiales nanoporosos porque los materiales convencionales son demasiado difíciles de deformar. Sin embargo, el equipo eludió esto creando su propio software, elástico, materiales nanoporosos, que consta de una sola capa de paredes de grafeno. Midieron sus resultados utilizando un equipo casero diseñado para monitorear la transición de fase líquido-gas cuando se aplica fuerza mecánica.

El equipo pensó en el método de compresión después de desarrollar materiales nanoporosos blandos. Pero ni siquiera ellos pudieron anticipar que su predicción se haría realidad en el primer intento.

Hasta la fecha, Solo ha habido dos métodos para convertir el líquido atrapado en gas:calentamiento, o disminuir la presión de la fase gaseosa. El método de exprimir proporciona una tercera forma, generando un nuevo tema en el campo de la química física y allanando el camino para sistemas de refrigeración más amigables con el medio ambiente. ¡Cosas interesantes!