Магнитный холодильник будущего не будет жужжать компрессором. Он станет охлаждать продукты за счёт того, что специальный материал нагревается в магнитном поле и остывает, когда поле убирают. Такой цикл похож на сжатие и расширение газа в обычном холодильнике, только вместо поршня работает магнит.
Чтобы понять, насколько хорошо материал подходит для такого холодильника, нужно измерить три вещи: сколько тепла он выделяет, насколько сильно остывает и как меняется его теплоёмкость. До сих пор для каждого измерения требовался свой прибор, а иногда и самодельная установка. Авторы новой работы показали, что всё это можно сделать на одном коммерческом приборе — VersaLab, который есть во многих лабораториях.
Учёные проверили метод на материале Gd5Si2Ge2, который меняет свою структуру при определённой температуре. Для изменения магнитного поля от 0 до 1 тесла (примерно как у магнита в аппарате МРТ) они получили охлаждение на 4,47 градуса. Это всего на один процент отличается от прямого измерения температуры тем же материалом.
Теперь любой исследователь может быстро и точно проверять новые магнитные материалы для охлаждения, не собирая сложных установок. Это ускорит создание тихих и экономичных холодильников, которые не используют вредные газы.
Магнитное охлаждение уже используют в лабораториях для достижения температур ниже 1 кельвина — холоднее, чем в открытом космосе.
В романе «Марсианин» Энди Вейра герой использует радиоизотопный обогреватель, но магнитное охлаждение могло бы помочь в системах жизнеобеспечения на Марсе, где важна надёжность без движущихся частей.