Un equipo de investigación ha encontrado un nuevo tipo de material barocalórico gigante (BC) (sulfuros hexagonales) y ha descubierto un papel importante de los electrones en impulsar el cambio de entropía total impulsado por la presión hidrostática.

Este equipo fue dirigido por el profesor Tong Peng del Instituto de Física del Estado Sólido, Institutos de Ciencias Físicas de Hefei, junto con el Prof. Li Bing del Instituto de Investigación de Metales de la Academia China de Ciencias (CAS) y el Prof. Zhong Guohua de los Institutos de Tecnología Avanzada de Shenzhen de CAS.

En estos sulfuros Ni _1-x Fe _X S, el equipo observó un cambio de entropía gigante a temperatura ambiente inducido por la presión. Por ejemplo, un cambio de entropía de alrededor de 50 J kg ^-1 K ^-1 y un cambio de temperatura de ~ 10 K puede ser provocado por una pequeña presión de 100 MPa. Un rendimiento de BC tan alto clasifica a los sulfuros actuales entre los materiales gigantes de BC.

Basado en cálculos teóricos y análisis de calor específico de baja temperatura, demostraron una modificación estructural electrónica drástica y, en consecuencia, un gran cambio de entropía electrónica bajo presión, que facilitan notablemente el efecto BC total.

Más importante, a la temperatura de transición de fase, la conductividad térmica alcanzó los 12 W m ^-1 K ^-1 , que es superior a los valores de otros materiales BC.

Es dos órdenes de magnitud mayor que (0,12 W m ^-1 K ^-1 ) de neopentilglicol, que exhibe el efecto BC más fuerte hasta la fecha. Alta conductividad térmica significa alta frecuencia de transferencia de calor, lo que favorece la obtención de alta frecuencia de funcionamiento y densidad de potencia de refrigeración.

Por lo tanto, el excelente rendimiento del BC junto con una conductancia térmica superior sugiere que los materiales actuales son candidatos refrigerantes prometedores para el enfriamiento de estado sólido.