Новые нанохолодильники
Опубликовано ssu-filippov в 18 октября, 2010 - 03:33 Привычный для каждого совремнный атрибут кухни.
Исследователи из Европы сообщают, что
новое семейство кобальт-гадолиниевых каркасных соединений являются
высокоэффективными материалами для низкотемпературного охлаждения.
В большинстве существующих технологий достижения сверхнизких
температур (например, при охлаждении сверхпроводящих магнитов ЯМР и МРТ)
обычно применяется жидкий гелий. Однако, в последнее время все чаще
говорится о сокращении содержания гелия в атмосфере и увеличение его
стоимости. Альтернативным методом низкотемпературного охлаждения
является размагничивание магнитных материалов.
В группе Ричарда Винпенни (Richard Winpenny) из Университета
Манчестера синтезированы новые представители кобальт-гадолиниевых
каркасных гетерометаллических соединений, которые потенциально могут
найти применение в качестве магнитных охлаждающих систем. Винпенни
поясняет, что работа магнитных охлаждающих систем основана на том, что
при размагничивании увеличивается энтропия материала, ее увеличение и
приводит к сильному охлаждению.
Рис. 1. Кобальт-гадолиниевые молекулярные каркасы могут применяться в
качестве суперохлаждающих систем. (Рисунок из Chem. Sci., 2010 DOI:
10.1039/c0sc00371a).
Юрген Шнак (Juergen Schnack) из Университета Билефельда в Германии,
специалист по магнитным молекулярным материалам, отмечает, что самым
интересным с его точки зрения является возможность синтеза целой
библиотеки подобных структур и изучения взаимосвязи между их структурой и
свойствами. Определение такой взаимосвязи будет способствовать
направленному созданию материалов с программируемыми полезными
свойствами, например – большему по значению магнитокалорическому эффекту
(magnetocaloric effect) – изменению температуры, вызванной изменением
такого внешнего фактора, как напряженность магнитного поля.
По мнению ученых, высоко магнитоанизотропные ионы кобальта (II) в
кобальт-гадолиниевых каркасных гетерометаллических соединениях могли
отрицательно влиять на магнитокалорический эффект, однако это
отрицательное влияние, вероятно, компенсировалось антиферромагнитным
обменом между ионами кобальта в октаэдрическом окружении.
Винпенни заявляет, что хотя у исследователей из его группы имеется
точное и однозначное понимание, какими микросвойствами и микростроением
должен обладать материал, чтобы быть хорошим магнитным холодильником,
двухвалентный кобальт, не отвечавший этим требованиям, тем не менее, в
паре с гадолинием продемонстрировал весьма интересные
магнитокалорические свойства. Исследователи заявляют, что надеются на
много новых приятных сюрпризов в будущем, подчеркивая, что возможно
придется переработать существующую теорию охлаждения в результате
размагничивания магнитных материалов.
По материалам:
Пожалуйста, оцените статью:
- Источник(и):
1. chemport.ru http://www.nanonewsnet.ru/news/2010/novye-nanokholodilniki
|