PID2020 ACMUMA

Advanced Caloric and Multicaloric Materials for Efficient and Clean Refrigeration (ACMUMA)

L’objectiu del projecte PID2020 ACMUMA és estudiar materials calòrics d’interès tecnològic per les seves potencials aplicacions.

Alguns materials mostren grans intercanvis d’energia quan se sotmeten a l’acció de forces o camps externs. Aquests efectes s’anomenen efectes calòrics i es divideixen en tres grans grups: mecanocalòrics (causats per forces mecàniques), electrocàlorics (per camps elèctrics) i magnetocalòrics (per camps magnètics).

Quan un material respon a més d’un d’aquests estímuls externs, parlem d’efectes multicalòrics.

El projecte PID2020 ACMUMA obre dues línies d’investigació: 

  • L’estudi dels efectes multicalòrics en compostos metàl·lics i moleculars, i
     
  • L’estudi de la dinàmica i els efectes calòrics davant d’estímuls no homogenis.
La recerca del projecte PID2020 ACMUMA inclou tant experiments com modelització teòrica, que es complementa amb càlcul numèric.

Els materials investigats en aquest projecte no són tòxics, són de fàcil accés i no estratègics.

Entre d’altres, s’estudien metalls, aliatges i polímers.

PID2020 ACMUMA és el seguiment natural del projecte MAT2016-75823-R, “Responsive Materials for Clean and Efficient Cooling”.

Els resultats clau obtinguts per l’equip de recerca en el marc d’aquest anterior projecte va representar un avenç en el coneixement general, i va obrir noves línies de recerca.

La recerca a PID2020 ACMUMA té com a objectiu consolidar l’impuls obtingut, per assolir un avenç significatiu en l’estudi de materials calòrics i multicalòrics.

S’espera que la investigació proporcioni un avenç en el coneixement de les propietats físiques dels materials funcionals tecnològicament rellevants.

A mitjà termini, aquest augment de coneixement pot tenir un impacte tecnològic que ofereixi pautes per dissenyar dispositius de refrigeració nous, nets i eficients.

Tot i que el camp d’aplicació principal d’aquests materials calòrics és la refrigeració, les seves propietats també s’han trobat útils en altres àrees.

Refrigeració i calefacció

Sistemes de captació d’energia

Sensors i actuadors

Si tens interès a conèixer més detalls sobre el projecte
PID2020 ACMUMA, envia un correu a
functionalmaterials@ub.edu

Equip de projecte

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

Equip de treball

Eduardo Mendive Tapia

Eduardo Mendive Tapia

Equip de treball

Marcel Porta Tena

Marcel Porta Tena

Equip de treball

Col.laboracions

Michela Romanini (UPC – Barcelona)

Tino Gottschall (HZDR – Dresden, Alemanya)

Adrià Gràcia Condal (ALBA – Barcelona)

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

Publicacions destacades

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)

Amb el suport de:

Projecte PID2020-113549RB-I00 finançat per: