Исследователи из Китая представили инновационный редкоземельный материал, способный достигать экстремального холода без применения дефицитного изотопа гелий-3. Этот сплав, состоящий из европия, кобальта и алюминия (EuCo₂Al₉), был впервые задействован в экспериментальном компактном охлаждающем модуле на твёрдотельной основе, не имеющем подвижных деталей. Эффективность превзошла прогнозы — устройство обеспечило охлаждение приблизительно до -273 °C, установив новый рекорд для холодильников такого типа.
Источник изображения: Microsoft
Материал обладает высокой теплопроводностью, характерной для металлов, и при этом, благодаря принципу адиабатического размагничивания, способен охлаждать как себя, так и сопряжённые элементы. Достигаемый температурный минимум составляет 106 милликельвинов (около -273 °C), что является близким приближением к абсолютному нулю и рекордным показателем для металлов в аналогичных охлаждающих установках.
Обычно для получения столь низких температур требуются рефрижераторы растворения с использованием гелия-3 — дорогостоящего и редкого изотопа, чьи поставки сильно ограничены. Новый сплав предлагает решение, полностью исключающее потребность в гелии-3, что делает технологию более экономичной и независимой от немногочисленных источников сырья. Кроме того, отказ от жидких хладагентов и движущихся частей повышает надёжность и уменьшает габариты систем, облегчая их встраивание в различную аппаратуру.
Наиболее перспективной областью применения для этой твёрдотельной охлаждающей системы считаются квантовые технологии — она может способствовать уменьшению размеров вычислительных модулей и расширению платформ. Потенциал технологии также распространяется на военную сферу (сверхчувствительные датчики, радары, системы связи), космические аппараты и другие направления, где необходимы компактные и устойчивые криогенные решения.
