Nueva aleación desde Rusia reducirá en un tercio peso de sistemas de refrigeración

Reducir en un tercio el peso de los radiadores y sistemas de evacuación de calor en los vehículos eléctricos y la electrónica doméstica permitirán las nuevas aleaciones creadas por científicos de la Universidad Nacional de Investigación Tecnológica MISIS (NUST MISIS) en cooperación con “LG Electronics”. Los resultados de la investigación se publican en el Journal of Magnesium and Alloys (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213956720300049).

Según los expertos, con el desarrollo de la electrónica el problema de la evacuación eficiente del calor se está volviendo cada vez más agudo porque con un aumento de rendimiento de la tecnología también crece la generación de calor. La reducción de la temperatura afecta directamente a la prolongación del ciclo de vida de los dispositivos. Esto es especialmente importante para electrodomésticos, vehículos eléctricos, paneles LED.

Los científicos de NUST MISIS, en cooperación con “LG Electronics”, han creado nuevas aleaciones de magnesio de alta conductividad térmica que se diferencian de los análogos por una mayor confiabilidad y bajo costo, y, además, pueden reducir significativamente el peso de los dispositivos.

"Tradicionalmente para evacuar el calor se usa el aluminio, pero para la tecnología moderna resulta ser demasiado masivo. La reducción del peso de los dispositivos puede disminuir significativamente el consumo de energía durante su funcionamiento, así como también reducir las emisiones de gases de efecto invernadero durante el transporte, que es cada vez más importante en la actualidad.

El uso de nuestras aleaciones reducirá el peso de los elementos evacuadores de calor en un tercio sin pérdida de eficiencia", dijo Viacheslav Bazhénov, profesor asociado del Departamento de Tecnologías de Fundición y Procesamiento Artístico de Materiales de NUST MISIS.

Uno de los problemas en el funcionamiento de las aleaciones de magnesio, como señalaron los científicos, es su capacidad para incendiarse en el aire. Debido a la adición de calcio e itrio, los científicos lograron aumentar significativamente la temperatura de ignición, de modo que se puedan usar nuevos materiales sin restricciones en diversas tecnologías.

“Queríamos crear aleaciones a bajo costo, por lo que prácticamente no usamos elementos costosos, que generalmente están aleados con magnesio – neodimio, lantano, torio y otros. Obtuvimos aleaciones de dos composiciones: la más barata – aleada con silicio, zinc y calcio (Mg-Si-Zn-Ca) (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213956720300049) con alta conductividad térmica y resistencia media, y algo más cara – aleada con zinc, itrio y circonio (Mg - Zn - Y - Zr) (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213956721000128) con alta resistencia y conductividad térmica ligeramente más baja”, explicó Viacheslav Bazhénov.

En base de los resultados del trabajo “LG Electronics” registró patentes para una aleación de magnesio de alta conducción de calor (Mg-Si-Zn-Ca), desarrollada en NUST MISIS, y un radiador fabricado con ella en Estados Unidos, Unión Europea, Corea y China.

Actualmente el equipo de investigación está trabajando en nuevas composiciones de aleaciones a base de magnesio, que pueden garantizar, junto con bajo costo y alta conductividad térmica, alta duración y resistencia a la corrosión.