Можливо, колись у нас вдома будуть стоять холодильники, працюючі на хімічних компонентах і промислових охолоджувачах. Працювати вони будуть на базі магнітних систем охолодження, які, в свою чергу, будуть використовувати приблизно такі ж магніти, з якими багато хто з нас грали в дитинстві - чіпляли їх до великих металевих об'єктів і піднімали за допомогою них маленькі металеві об'єкти.
При впливі магнітів на металеві об'єкти ми насправді несвідомо нагрівали ці металеві предмети. І не просто тому, що тримали ці предмети в своїх гарячих руках. Справа в тому, що магнітні поля можуть нагрівати метал. І це явище називається магнетокалоріческім ефектом.
Коли метал знаходиться в стані спокою і на нього не впливають зовнішні подразники, то його електрони рухаються в будь-яких можливих напрямках. Однак варто піднести до нього магніт, і метал виявляється під впливом магнітного поля - електрони фактично шикуються в ряд в одному і тому ж напрямку. Ця зміна ентропії, або, іншими словами, обмеження електронів в можливості вільного руху.
Однак це обмеження не постійно. Так, тепер електрони не можуть рухатися в будь-яких напрямках, в яких їм «хочеться», проте в інших напрямках вони рухатися все ж можуть. В даному випадку ентропія зростає шляхом підвищення вібрації атомів. А вібрація атомів, а точніше енергія їх вібрації, або руху, носить більш узагальнена назва - теплота. Тому якщо ми підносимо до металу магніт, він починає нагріватися. Ефект нагрівання при використанні більшості металів практично незначний, проте є метали, які в такому випадку нагріваються дуже сильно. До таких металів відноситься, наприклад, гадоліній.
Здавалося б, магнетокалоріческій ефект більше підходить для готування їжі, а не для її заморозки. Однак цей ефект може мати і зворотною дією. Якщо шматочок металу знаходиться під впливом магнітного поля і це поле потім прибирають, то метал починає охолоджуватися.
Більшість магнітних холодильників, що проходять зараз випробування в наукових лабораторіях, можуть охолоджувати таким методом невеликі об'єкти. На метал, що знаходиться під впливом магнітного поля, наноситься спеціальна субстанція, найчастіше гелій. Ця субстанція забирає надмірне тепло, метал охолоджується, а потім забирається магнітне поле, що робить метал дуже холодним. Досить холодним, щоб його можна було використовувати в якості охолоджувача.
Принцип магнітного охолодження відомий досить давно, проте його домашнє використання здається поки нездійсненною мрією. Будемо сподіватися, що в кінцевому підсумку можливості магнітних систем охолодження, їх ефективність, безшумність і знижена потреба у використанні хімічних холодоагентів одного разу зможуть вивести їх на ринок.
Майбутнє домашніх холодильників: магнітне охолодження Микола Хижняк