Climatiseurs, les réfrigérateurs et autres machines qui chauffent et refroidissent fonctionnent avec un principe simple. Une pression est appliquée à un réfrigérant gazeux pour le transformer en un état liquide, puis retiré à nouveau afin que l'air froid soit libéré. Ce cycle se répète.

Mais ce n'est pas le procédé le plus efficace ou le plus respectueux de l'environnement. Et maintenant, des chercheurs de la Florida State University et de l'Université de Barcelone ont développé un processus avec des aimants qui pourrait potentiellement créer un meilleur plus rapide, système de refroidissement non volatile.

« Il y a eu beaucoup d'intérêt à déplacer ce processus vers un système à base de solides pour éviter l'utilisation de gaz à effet de serre, " a déclaré Michael Shatruk, professeur de chimie à la FSU. "Nous avons réalisé que nous pouvions également le faire avec des cristaux moléculaires."

Les résultats sont publiés dans la revue Matériaux avancés .

Shatruk et ses collègues ont découvert que l'application d'une pression sur des molécules à base de fer disposées en un réseau cristallin pouvait produire un effet de refroidissement important. La pression provoque une transition vers un état plus dense dans le réseau cristallin, et quand la pression est relâchée, le réseau se dilate, créant un effet de refroidissement similaire à celui produit par l'expansion du gaz.

Les résultats de ce processus ont surpassé d'autres matériaux barocaloriques à l'état solide que les scientifiques du monde entier ont essayé de perfectionner pour imiter les processus traditionnels de réfrigération au gaz.

Shatruk n'a pas traditionnellement examiné les technologies barocaloriques, mais il s'est rendu compte que sa connaissance des technologies magnétocaloriques et des transitions de phase dans les matériaux moléculaires a permis à son laboratoire de mener des recherches sur ce sujet.

"Nous avons réalisé que nous avions une vaste connaissance de ce domaine et que nous pouvions trouver un composé optimal pour produire l'effet souhaité, " il a dit.

Shatruk a déclaré que ses collègues et lui travaillaient maintenant pour mieux comprendre pourquoi la molécule à base de fer avec laquelle ils ont choisi de travailler fonctionnait si bien et pour voir s'ils pouvaient modifier le processus pour améliorer les performances futures.