Departamento de Física de Materiales

Área de Materiales Magnéticos

Refrigerador magnético


Dentro de las investigaciones que se realizan en esta área de trabajo, se desarrolló un prototipo de refrigerador magnético que, a diferencia de los convencionales, tiene el potencial de ahorrar hasta un 25 % de energía eléctrica, ser más silencioso y, sobre todo, no dañar la capa de ozono ni crear efecto invernadero. Con este desarrollo el Cimav protege el medio ambiente y se coloca a la vanguardia en innovación tecnológica.

La principal aportación es que no usa gas para realizar el proceso de refrigeración porque está desarrollado con materiales que cambian su temperatura cuando se aplica un campo magnético a través de imanes.

El refrigerador es una tecnología generada por Cimav en vinculación con la empresa privada iDEA, compañía integral que realiza diseño electrónico, mecánico y de software a empresas de diversas ramas industriales, en particular la industria automotriz.

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A nivel mundial se compite por encontrar materiales que sean más eficientes y económicos en el ámbito de la refrigeración magnética. Para el éxito de este trabajo, los especialistas del Cimav investigan las propiedades de unos óxidos denominados manganitas (a base de lantano-calcio-estroncio-magnesio y oxígeno).

Estos materiales tienen una alta capacidad de calentarse o enfriarse cuando se les aplica o quita un campo magnético respectivamente (por eso se les denomina magnetocalóricos). Además, tienen la ventaja de ser económicos, fáciles de fabricar y se puede ajustar su composición para diferentes rangos de enfriamiento.

Actualmente los investigadores se encuentran en la etapa de optimizar la microestructura, la estabilidad química, su resistencia a la fatiga durante muchos ciclos de refrigeración y comportamiento mecánico. Además están realizando las pruebas necesarias para evitar la toxicidad.

La mayoría de la comunidad científica está enfocada exclusivamente en el estudio de los materiales magnetocalóricos, sin embargo el Cimav va más allá y ha visualizado el proyecto en un concepto amplio ya que en conjunto con la empresa IDEA logró diseñar y construir un refrigerador magnético experimental.

El conocimiento generado en este proyecto también puede aplicarse en otros sistemas de enfriamiento como aire acondicionado para casas y automóviles.

Gracias al trabajo desarrollado en Cimav nuestro país se ha posicionado como generador de alta tecnología con el objetivo de no depender de otras naciones.


Líneas de Investigación
  1. Materiales magnéticos, con tres sublíneas
    1. Materiales magnetocalóricos en base a manganitas de lantano-calcio-estroncio y refrigeración magnética con regeneradores multicapas.
    2. Películas delgadas de FeCoB que absorben las ondas electromagnéticas en el rango de las radiofrecuencias y las microondas para aplicaciones en EMI/EMC (electromagnetic interference/electromagnetic compatibility).
    3. Materiales magnetostrictivos en base a FeGa (gafenol).
  2. Materiales superconductores (FeSeTe y rutenocupratos).
  3. Materiales termoeléctricos nanoestructurados en base a CoSb3.
  4. Materiales magnetoeléctricos compuestos por materiales magnetostrictivos y piezoeléctricos.
  5. Películas delgadas de óxido de tungsteno y óxido de molibdeno con aplicaciones en sensores de gases y narices electrónicas.
  6. Estudio del electrolíto In0.1Sn0.9P2O7 para aplicaciones en celdas de combustible.
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