Refrigerazione allo stato solido: Samsung presenta il raffreddamento ad alta efficienza, senza fluidi

In un documento pubblicato su Nature Communications, i ricercatori dell'Applied Physics Laboratory (APL) dell'Università Johns Hopkins, nel Maryland, in collaborazione con gli ingegneri della refrigerazione di Samsung hanno esposto un progetto che vede l'impiego di materiali termoelettrici nanoingegnerizzati nella refrigerazione.

L'idea nasce da ben 10 anni di ricerca effettuata dall'APL che ha sviluppato alcuni materiali, facili da produrre, che consentono di migliorare l'efficienza nell'espulsione del calore. Questi materiali, definiti CHESS (Controlled Hierarchically Engineered Superlattice Structures) rappresentano un'alternativa alle tradizionali soluzioni che adottano parti mobili e sostanze chimiche. Si tratta sostanzialmente di pellicole ultrasottili applicate alle unità di refrigerazione.

Queste consentono di raffreddare rapidamente la superficie con un impiego inferiore di energia elettrica. Durante gli ultimi test, l'APL ha confrontato i materiali termoelettrici standard con quelli nanoingegnerizzati con i CHESS, rilevando un miglioramento dell'efficienza di addirittura il 100% a temperatura ambiente.

In un sistema di refrigerazione completo, l'efficienza scende al 70%, ma rappresenta comunque un risultato interessante rispetto alle soluzioni di refrigerazione attuale. Naturalmente, laddove questi materiali dovessero trovare un'applicazione reale nel settore consumer, i vantaggi sarebbero molteplici.

In primis ne gioverebbe l'ambiente, dato che non vi sarebbe alcuna necessità di fluidi tossici. In secondo luogo, non essendoci liquidi in circolo compressi, il sistema di refrigerazione risulterebbe decisamente più silenzioso. Infine, si tratta di soluzioni altamente scalabili, molto più semplici da adattare alle diverse esigenze dei consumatori.

"Questa tecnologia a film sottile ha il potenziale per crescere, passando dall'alimentazione di sistemi di refrigerazione su piccola scala al supporto di applicazioni HVAC di grandi edifici, in modo simile a come le batterie agli ioni di litio sono state adattate per alimentare dispositivi piccoli come telefoni cellulari e grandi come veicoli elettrici" ha affermato Rama Venkatasubramanian, ricercatore principale del progetto congiunto e responsabile della tecnologia termoelettrica presso APL.

In sintesi, Venkatasubramanian ritiene che questi nuovi materiali abbiano il potenziale per avere lo stesso impatto delle batterie agli ioni di litio. Tuttavia, al momento si tratta esclusivamente di applicazioni accademiche. L'interesse di Samsung sicuramente consentirà di esplorare nuovi casi d'uso, ma ci vorrà tempo prima di capire se possano davvero trovare posto nel mercato consumer.