En primera instancia, leer que el calor puede ser la clave para enfriar elementos fundamentales a nivel de electrónica e industria puede resultar chocante. Sin embargo, es uno de los campos en los que grupos científicos llevan años trabajando. La idea fundamental parte de los materiales elastocalóricos, aquellos que absorben o liberan calor cuando se someten a tensión mecánica o se deforman. El siguiente paso es conseguir que esa propia respuesta a la deformación se aproveche para generar un ciclo de refrigeración continuo, y hay un ensayo reciente que ha logrado un avance decisivo en esa dirección.El objetivo por parte de organizaciones internacionales y el compromiso de la industria pasa por reducir el consumo energético global y, con ello, rebajar las emisiones contaminantes a la atmósfera. El proceso de refrigeración que aplica en miles de sectores, aparatos y complejos industriales es uno de los que más recursos energéticos demanda y el que precisamente justifica trabajos como el que han llevado a cabo investigadores de la Universidad de Tsukuba de Japón en colaboración con miembros del Instituto Tecnológico de Karlsruhe (KIT) de Alemania.Dos películas metálicas para eliminar el motor eléctrico Ilustración del funcionamiento del enfriador elastocalóricoBajo el título "Primer sistema de refrigeración de estado sólido elastocalórico impulsado por calor" el ensayo prescinde por completo de motores eléctricos para conseguir un proceso que reduce la temperatura. El estudio publicado por este equipo multidisciplinar en la revista Nature Energy ha logrado prescindir por completo de los componentes mecánicos externos.Se sirve de la luz solar, el calor residual y la temperatura ambiente para provocar una reacción mediante la que se lleva a cabo la conversión de ese calor en frío gracias al acoplamiento de dos películas metálicas ultrafinas de aleación de níquel y titanio con memoria de forma. La clave está en las propiedades de los materiales elastocalóricos.La primera de estas láminas, de apenas 22 micrómetros de grosor, actúa como actuador térmico gracias a una propiedad singular: se contrae mecánicamente cuando se expone a una fuente de calor. Al estar conectada a una segunda lámina que ejerce como elemento refrigerante, esa contracción genera el estiramiento necesario para alterar su estructura cristalina, desencadenando la absorción de calor del entorno de manera inmediata y sin consumir electricidad.Un proceso que detalló en la publicación Jingyuan Xu, director del Grupo de Jóvenes Investigadores del Laboratorio Térmico ZEco en el Instituto de Tecnología de Microestructuras (IMT) del KIT: "La innovación crucial reside en que combinamos dos funciones complementarias de las aleaciones con memoria de forma: una película convierte el calor en trabajo mecánico y la otra convierte este trabajo en frío".Aprovechar el calor residual de procesadores y servidoresEn los ensayos en el laboratorio, el sistema logró una reducción térmica de hasta 12,9 ºC en la película refrigerante cuando el actuador se expuso a una fuente de calor de 86 C, un descenso que se tradujo en 4 ºC a nivel de componente. La eficacia de la aleación como elemento refrigerador se mantuvo incluso cuando las pruebas alcanzaron niveles de mayor exigencia, con fuentes de calor que ascendieron a los 130 ºC. Unos datos que confirman la viabilidad de alimentar el dispositivo mediante el propio calor residual que desprenden los circuitos electrónicos o los componentes industriales durante su funcionamiento habitual.Ahora, las pruebas del equipo investigador se centran en la posibilidad de ampliar ese sistema de refrigeración a través de la conexión de varias películas de aleación de níquel y titanio. De mantenerse la línea actual mostrada por el estudio supondría toda una revolución de cara contar con sistemas informáticos y centros de datos capaces de autorrefrigerarse utilizando únicamente la energía térmica sobrante que ellos mismos generan.