PID2020 ACMUMA

Advanced Caloric and Multicaloric Materials for Efficient and Clean Refrigeration (ACMUMA)
El objetivo del proyecto PID2020 ACMUMA es estudiar materiales calóricos de interés tecnológico por sus potenciales aplicaciones.

Algunos materiales muestran grandes intercambios de energía cuando se someten a la acción de fuerzas o campos externos. Estos efectos se denominan efectos calóricos y se dividen en tres grandes grupos: mecanocalóricos (causados por fuerzas mecánicas), electrocalóricos (por campos eléctricos) y magnetocalóricos (por campos magnéticos).

Cuando un material responde a más de uno de estos estímulos externos, hablamos de efectos multicalóricos.

El proyecto PID2020 ACMUMA abre dos líneas de investigación: 

  • El estudio de los efectos multicalóricos en compuestos metálicos y moleculares, y
  • El estudio de la dinámica y los efectos calóricos ante estímulos no homogéneos.
La investigación del proyecto PID2020 ACMUMA incluye tanto experimentos como modelización teórica, que se complementa con cálculo numérico.

Los materiales investigados en este proyecto no son tóxicos, son de fácil acceso y no estratégicos.

Entre otros, se estudian metales, aleaciones y polímeros.

PID2020 ACMUMA es el seguimiento natural del proyecto MAT2016-75823-R, “Responsive Materiales for Clean andEfficient Cooling”.

Los resultados clave obtenidos por el equipo de investigación en el marco de este anterior proyecto representó un adelanto en el conocimiento general, y abrió nuevas líneas de investigación.

La investigación en PID2020 ACMUMA tiene como objetivo consolidar el impulso obtenido, para lograr un adelanto significativo en el estudio de materiales calóricos y multicalóricos.

Se espera que la investigación proporcione un adelanto en el conocimiento de las propiedades físicas de los materiales funcionales tecnológicamente relevantes.

A medio plazo, este aumento de conocimiento puede tener un impacto tecnológico que ofrezca pautas para diseñar dispositivos de refrigeración nuevos, limpios y eficientes.

A pesar de que el campo de aplicación principal de estos materiales calóricos es la refrigeración, sus propiedades también se han encontrado útiles en otras áreas.

Refrigeración y calefacción

Sistemas de captación de energía

Sensores y actuadores

Si tienes interés en conocer más detalles sobre el proyecto
PID2020 ACMUMA, envía un correo a
functionalmaterials@ub.edu

Equipo de proyecto

Eduard Vives Santa-Eulalia

Eduard Vives Santa-Eulalia

Investigador Principal (IP)

Lluis Mañosa Carrera

Lluis Mañosa Carrera

Investigador Principal (IP)

Teresa Castán Vidal

Teresa Castán Vidal

Investigadora

Antoni Planes Vila

Antoni Planes Vila

Investigador

Equipo de trabajo

Eduardo Mendive Tapia

Eduardo Mendive Tapia

Equipo de trabajo

Marcel Porta Tena

Marcel Porta Tena

Equipo de trabajo

Colaboraciones

Michela Romanini (UPC – Barcelona)

Tino Gottschall (HZDR – Dresden, Alemanya)

Adrià Gràcia Condal (ALBA – Barcelona)

Avadh B. Saxena (LANL, Los Alamos – USA)

Publicaciones destacadas

Eduardo Mendive Tapia, Christopher E Patrick, Tilmann Hickel, Jörg Neugebauer and Julie B Staunton
Quantification of electronic and magnetoelastic mechanisms of first-order magnetic phase transitions from first principles: application to caloric effects in La(FeSi)13
Journal of Physics: Energy 5, 034004 (2023).

Lluís Mañosa, Enric Stern-Taulats, Adrià Gràcia-Condal, and Antoni Planes
Cross-coupling contribution to the isothermal entropy change in multicaloric materials
J. Phys.: Energy (2023)

Marcel Porta, Teresa Castán, Avadh Saxena, and Antoni Planes
Caloric Effects Induced by Uniform and Non-uniform Stress in Shape-Memory Materials
Shape Memory and Superelasticity, https://doi.org/10.1007/s40830-023-00412-6, (2023)

Adrià Gràcia-Condal, Antoni Planes, Lluís Mañosa, Zhiyang Wei Jianping Guo, Daniel Soto-Parra, and Jian Liu
Magnetic and structural entropy contributions to the multicaloric effects in Ni-Mn-Ga-Cu
PHYSICAL REVIEW MATERIALS 6, 084403 (2022)

Clàudia Pérez-Junyent, Marcel Porta, Emma Valdés, Lluís Mañosa, Antoni Planes, Avadh Saxena, and Eduard Vives
Flexocaloric effect in superelastic materials
APL Materials 10, 121103 (2022)

Nicolas Candau, Eduard Vives, Ana Inés Fernández, Oguzhan Oguz, Guillaume Corvec, Carlos Eloy Federico, João Paulo Cosas Fernandes, Gregory Stoclet, Maria Lluïsa Maspoch
Observation of heterogeneities in elastocaloric natural/wastes rubber composites
Express Polymer Letters 16, 1331–1347 (2022)

Fei Xiao, Ashley Bucsek, Xuejun Jin, Marcel Porta, Antoni Planes
Giant elastic response and ultra-stable elastocaloric effect in tweed textured Fe-Pd single crystals
Acta Materialia 223, 117486 (2022)

Lukas Pfeuffer, Adrià Gràcia-Condal, Tino Gottschall, David Koch, Tom Faske, Enrico Bruder, Jonas Lemke, Andreas Taubel, Semih Ener, Franziska Scheibel, Karsten Durst, Konstantin P. Skokov, Lluís Mañosa, Antoni Planes, Oliver Gutfleisch
Influence of microstructure on the application of Ni-Mn-In Heusler compounds for multicaloric cooling using magnetic field and uniaxial stress
Acta Materialia 217, 117157 (2021)

Nicolas Candau, Eduard Vives, Ana Inés Fernández, Maria Lluïsa Maspoch
Elastocaloric effect in vulcanized natural rubber and natural/wastes rubber blends
Polymer 236, 124309 (2021)

Guillem Capellera, Lucia Ianniciello, Michela Romanini and Eduard Vives
Heat sink avalanche dynamics in elastocaloric Cu-Al-Ni single crystal detected by infrared calorimetry and gaussian filtering
Appl. Phys. Lett. 119, 151905 (2021)

Marcel Porta, Teresa Castán, Avadh Saxena and Antoni Planes
Flexocaloric effect near a ferroelastic transition
PHYSICAL REVIEW B 104, 094108 (2021)

Fei Xiao, Zhu Li, Hong Chen, Xuejun Jin , Antoni Planes and Takashi Fukuda
Origin of the inverse elastocaloric effect in a Ni-rich Ti-Ni shape memory alloy induced by oriented nanoprecipitates
PHYSICAL REVIEW MATERIALS 5, 053603 (2021)

Con el apoyo de:
Proyecto PID2020-113549RB-I00 financiado por: