Сувенирные магнитики, которые украшают дверцы наших холодильников, однажды могут быть использованы в качестве охлаждающего средства, говорят ученые Массачусетского технологического института. В этой шутке, впрочем, есть только доля шутки.

Теория магнитного холодильника основывается на движении магнонов — квазичастиц в магните, которые, как выяснилось, могут переносить тепло, перемещаясь от одного конца магнита к другому, и тем самым создавать охлаждающий эффект. Болин Ляо, аспирант института, уверяет, что холодильник обойдется при этом без движущихся частей, трубок и хладагента.

Во многих отношениях магноны похожи на электроны, которые могут одновременно проводить электрический заряд и переносить тепло. Электроны зависят от электрического поля или градиента температуры — это явление известно как термоэлектрический эффект.

В последние годы ученые исследовали этот эффект для разработки термоэлектрических генераторов, которые могут быть использованы для преобразования тепла в электричество или генерировать охлаждение без каких-либо подвижных частей.

Точно так же, как электроны, магноны двигаются в ответ на две силы: градиент температуры или магнитное поле. При этом Ляо обнаружил, что при умеренном магнитном поле эффект был небольшим, а при криогенных температурах значительно возрастал.

Ученые считают, что магноны необходимо добавить в арсенал инструментов для совершенствования существующих термоэлектрических генераторов. «Конечно, термоэлектричеству предстоит пройти еще долгий путь, чтобы полноценно конкурировать с традиционными технологиями, — говорит Болин Ляо. — Однако глубокое изучение свойств магнитов потенциально может помочь оптимизировать существующие системы и улучшить термоэлектрическую эффективность».

К слову, недавно мы писали о российских исследованиях сплавов Гейслера, которые позволят создать высокоэффективный магнитный холодильник в течение нескольких лет.