Nuevo avance hacia los microchips refrigerantes

     Investigadores de varios institutos de investigación en Zaragoza y Barcelona han logrado dar los primeros pasos para lograr microchips 'criogénicos'. Por primera vez han encontrado una molécula magnética, el acetato de gadolinio tetrahidrato, capaz de fijarse a otro material, como el silicio, manteniendo sus propiedades magnéticas y de refrigeración a bajas temperaturas.

Los investigadores han encontrado que el acetato de gadolinio tetrahidrato mantiene su capacidad de enfriar al fijarse a una superficie. / Unizar.

     Este paso de quedarse fijado a otro material sin perder sus características es fundamental para desarrollar unos nuevos dispositivos. Actualmente los aparatos de refrigeración son voluminosos y costosos y, en el futuro, serán sustituidos por aparatos del tamaño de una uña, con una aplicación inmediata, en cualquier experimento de bajas temperaturas, como pueden ser las misiones espaciales.

     El material escogido ha sido el acetato de gadolinio tetrahidrato, un material molecular de estructura simple. En un estudio previo, estos mismos investigadores demostraron que dicho material posee un efecto magnetocalórico (MCE, por sus siglas en inglés: magnetocaloric effect) incluso mayor que el de las aleaciones y nanopartículas magnéticas empleadas hasta ahora como refrigerantes de muy bajas temperaturas.

     El equipo ha logrado depositar dichas moléculas sobre silicio –el material ideal para la fabricación de los microchips– y medir su magnetismo en la superficie a temperaturas del helio liquido (4,2 Kn). El resultado revela que el proceso de deposición no altera en absoluto el excelente poder refrigerante de las moléculas. Este trabajo acaba de ser publicado en la revista Advanced Materials, donde además ha sido destacado en la portada principal.

     El estudio puede ser de interés en el desarrollo de nuevos dispositivos de refrigeración. Las misiones espaciales del futuro sustituirán el lanzamiento de grandes aparatos de refrigeración a bajas temperaturas por microchips, con la misma o más capacidad, pero más económicos y sostenibles. Y lo mismo ocurrirá en los laboratorios de criogenia o bajas temperaturas.

     Estos microchips podrán utilizarse como plataformas refrigerantes en toda clase de instrumentos que necesiten operar a temperaturas cercanas al cero absoluto, como los detectores de rayos X y gamma en astronomía, instrumentos de medidas físicas en ciencia de materiales o instrumentos de seguridad.

FUENTE:  Unizar y Agencia SINC