roterende ring (center), omtrent diameteren på en kompakt disk, cykler pulveriseret magnetisk materiale ind og ud af et hul i den kraftige magnet bagpå.

begrebet magnetiske køleskabe er ikke nyt, men til dato er betydelige fremskridt blevet hæmmet af behovet for ekstremt stærke magnetfelter. I løbet af de sidste par år, forskere ved to separate virksomheder har foretaget betydelige forbedringer af de magnetokaloriske materialer, der bruges, og inkorporerer dem i fungerende prototyper, der er egnede til daglig brug, ifølge højttalere på APS March-mødet i Austin, tekst.

konventionelle køleskabe fungerer ved at komprimere og udvide en gas, når den strømmer rundt om køleenheden, men denne proces er ikke særlig effektiv. Køling tegner sig i øjeblikket for 25% af boliger og 15% af det kommercielle strømforbrug i USA tidligere har det også brugt gasser, der er skadelige for miljøet.i modsætning hertil har magnetiske køleanordninger høj effektivitet, selv i lille skala, hvilket muliggør udvikling af bærbare, batteridrevne produkter. Faktisk vurderer Stephen Russek fra Aeronautics Corporation, at når magnetiske køleskabe er fuldt udviklet, kan de reducere energiforbruget med cirka 10 milliarder dollars om året sammen med betydelige reduktioner i kulstofemissioner. Derudover bruger magnetisk køling ikke gasser, der nedbryder eller global opvarmning.

aktiveringsteknologien er baseret på den magnetokaloriske effekt, der først blev observeret i 1881: et effektivt magnetokalorisk materiale opvarmes, når det placeres i et magnetfelt og afkøles reversibelt ned, når det fjernes fra magnetfeltet.

det første magnetiske køleskab blev demonstreret i 1933, og magnetisk køling er blevet brugt i mange laboratorier til afkøling inden for en tusindedel af en grad over absolut nul. Ames Laboratory blev involveret i 1991, ifølge senior Metallurg Karl Gschneider, Jr., da luftfart bad sin gruppe om at designe billigere magnetiske kølemidler til kondensering af brint. De producerede materialer, der var 10% til 30% mere effektive end dem, der var i brug, og baseret på dette arbejde demonstrerede Luftfart en prototypeenhed i November 1996.

et andet gennembrud fandt sted i 1997, da Ames Lab – forskere opdagede, at den gigantiske magnet-ocaloriske virkning i gadolinium-silicium-germanium-legeringer var to til 10 gange større end i eksisterende prototype kølemidler. Disse legeringer forbedrer effektiviteten af store magnetiske køleskabe, men åbner også døren til nye små applikationer, såsom klimaanlæg til hjemmet og bilindustrien.

imidlertid anvendte processen oprindeligt dyrere gadolinium med høj renhed og resulterede i små mængder på mindre end 50 gram af Gd-Si-Ge-legeringerne. Gschneider og hans kohorter udviklede en ny proces til fremstilling af kilogrammængder af legeringen ved hjælp af billig gadolinium af kommerciel kvalitet, der opnåede næsten den samme magnetokaloriske effekt som den oprindelige opdagelse. I mellemtiden har andre Ames Lab-forskere designet en permanent magnetkonfiguration, der er i stand til at producere et stærkere magnetfelt, et vigtigt fremskridt, da enhedens output og effektivitet er proportional med magnetfeltets styrke.baseret på sin tidligere demonstration af en rumtemperatur, superledende magnetbaseret enhed, har Aeronautics Corporation nu demonstreret det første rumtemperatur, permanent magnetbaseret roterende magnetisk køleskab. Det roterende design består af et hjul indeholdende gadolinium og en stærk permanent magnet. Hjulet passerer gennem et hul i magneten, hvor magnetfeltet erkoncentreret, og gadoliniumet opvarmes. Mens der stadig er i marken, cirkuleres vand for at trække varmen ud af materialet og afvise varmen gennem den varme varmeveksler. Når materialet forlader magnetfeltet, afkøles det yderligere. Mens materialet er ude af marken, afkøles en vandstrøm af materialet og cirkuleres gennem køleskabets kolde varmeveksler og fjerner varme fra genstanden, der skal afkøles.luftfart er ikke det eneste firma, der er forpligtet til udvikling af magnetisk køling. Forskere ved Japans Chubu Electric har i samarbejde med Toshiba Corporation også lykkedes at udvikle et roterende magnetisk køleskab med permanente magneter.

designskematisk svarer til luftfartøjets, med en stigning i kølekapacitet med en faktor på 1,5 og et 1/3 fald i drivkraften. Chubus enhed handler også om en tyvendedel af størrelsen på tidligere prototype-køleskabe, der anvender superledende magneter. Potentielle kommercielle anvendelser af sådanne køleskabe inkluderer aircondition, konservering af mad, Luftaffugtning og udlevering af drikkevarer.Russek siger dog, at de mest sandsynlige tidlige applikationer vil være Industrielle: køling af procesvæsker til fødevarer, kemikalier, industrigasser og farmaceutisk produktion samt køletransport og køling af elektronik. “Vi er overbevist om, at dette kunne være en stor ny global forretning,” siger han.