En un nuevo artículo publicado en el Nanoletras diario, Científicos de la Universidad de Valencia apuntan a una nueva familia de materiales con aplicaciones prometedoras en refrigeración de estado sólido.

Los científicos han utilizado durante mucho tiempo métodos de enfriamiento de estado sólido como una alternativa a las técnicas de refrigeración convencionales que se basan en gases contaminantes. Sin embargo, la eficiencia del enfriamiento de estado sólido generalmente ha dejado mucho que desear, siendo hasta cuatro veces menos eficiente que los métodos convencionales. Hasta ahora, los efectos mecanocalóricos requeridos solo se han observado en materiales ferroeléctricos y aleaciones metálicas superelásticas, ambos son muy escasos y costosos.

Pero la búsqueda de materiales más eficientes podría haber terminado. Los físicos Daniel Errandonea, del Instituto de Ciencia de Materiales de la UV (ICMUV), y Claudio Cazorla, de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales, Universidad de Nueva Gales del Sur (Australia), ahora predicen que los materiales conductores de iones como la fluorita (CaF2) podrían presentar un efecto mecanocalórico mayor que el grupo ferroeléctrico. En esta luz, Los conductores de iones emergen como una nueva familia de materiales con aplicaciones prometedoras en refrigeración de estado sólido. Adicionalmente, la fluorita es bastante abundante en la naturaleza, con depósitos en muchos países, incluida España.

El estudio establece la relación entre la tensión mecánica externa y el transporte iónico en conductores de iones utilizando dinámica molecular (un método de simulación por computadora para estudiar los movimientos físicos de átomos y moléculas) y cálculos de mecánica cuántica.

El trabajo muestra que aplicar presión al material sirve como un medio eficiente para ajustar la temperatura crítica en compuestos superiónicos (conductores de iones rápidos).

Estos resultados, publicado en Nanoletras en abril de 2016, allanar el camino para un diseño racional de tecnologías de refrigeración ecológicas que no solo sean más ecológicas, pero más eficiente y rentable que los métodos de enfriamiento convencionales. También tienen importantes implicaciones para el desarrollo de baterías de estado sólido.