Однако некоторое время спустя инженеры заметили, что процесс обратим, его можно использовать и для отбора тепла у объектов, иными словами — для охлаждения. Сначала этот эффект использовали в научных лабораториях при охлаждении объектов до сверхнизких температур.
Теперь тот же принцип американские инженеры предлагают использовать в диапазоне обычных температур. Все, что холодильнику потребуется для охлаждения, — вращающийся металлический диск, магнит и небольшое количество воды.
Представим себе, что магнитное поле нависает над вращающимся круглым диском. Когда часть диска попадает в магнитное поле, крошечные магнитики выстраиваются вдоль силовых линий и температура в этом месте повышается. Возникшее же тепло отводится с помощью циркулирующей воды.
Когда уже охлажденная часть диска покидает магнитное поле, атомы-магнитики, больше не удерживаемые силовыми линиями, снова разворачиваются случайным образом, затрачивая на это тепловую энергию. Диск охлаждается ниже окружающей температуры, заодно охлаждая жидкость во втором теплообменнике. Ее и используют затем в качестве хладагента.
Хотя идея такого холодильника с физической точки зрения достаточно проста, инженерам пришлось немало повозиться, доводя ее до практического применения. Например, долго подыскивали материал для диска, который бы давал максимальный тепловой эффект. В одном из вариантов, например, использовался 10-сантиметровый диск из гадолиния — редкоземельного металла, который ранее применялся лишь в записывающих головках магнитофонов.
В самых первых магнитных холодильниках ставили магниты из сверхпроводников, которые приходилось охлаждать до сверхнизких температур. Что, понятное дело, весьма удорожало и усложняло установку. Теперь же их удалось заменить постоянными магнитами, создающими почти столь же интенсивное магнитное поле.
«Все это приближает нас к реальному агрегату, который можно будет вмонтировать в серийную конструкцию», — говорит доктор Карл Гасшнайдер, главный металлург лаборатории Эймса в Айове, сотрудничающий с милуокской компанией и принимавший участие в разработке.
Впрочем, не только американцы работают над этой проблемой. Журнал «Сайенс» пишет об исследованиях в Амстердамском университете.
Голландцам удалось создать соединение на основе железа, обладающее значительным удельным выделением тепла. Очевидно, что этот сплав намного дешевле гадолиния. И руководитель амстердамской группы, профессор физики Экес Брюк, вполне резонно считает это решающим фактором для успеха всей их разработки. К тому же голландский сплав способен работать в более широком диапазоне температур. А при более высоких температурах эффект резко усиливается.
