Investigadores de la Queen’s University de Belfast han utilizado la cámara de infrarrojos de onda media (MWIR) refrigerada A8583 de FLIR con lente de bayoneta microscópica 5x y el software FLIR Research Studio para estudiar el efecto electrocalórico, es decir, los cambios de temperatura en los materiales dieléctricos bajo un campo eléctrico.
Esta combinación de termografía de alta velocidad y herramientas de análisis avanzado ha permitido observar las fluctuaciones térmicas en tiempo real y ha proporcionado información detallada sobre el comportamiento del material. La capacidad de visualizar y cuantificar estos cambios de temperatura con precisión ofrece la posibilidad de desarrollar soluciones de refrigeración de estado sólido para electrónica de forma sostenible.
Reto
La Queen´s University de Belfast se puso como objetivo investigar el efecto electrocalórico, un fenómeno según el cual los materiales dieléctricos experimentan fluctuaciones de temperatura najo un campo magnético aplicado. Comprender este efecto es primordial para desarrollar sistemas de refrigeración de estado sólido energéticamente eficientes que puedan revolucionar la refrigeración en electrónica de forma sostenible. Sin embargo, capturar estos rápidos cambios térmicos exigía una solución termográfica muy sensible y de alta velocidad que fuera capaz de detectar variaciones minute de temperatura en tiempo real.
Solución
Para abordar este reto, Butler Technologies suministró a la Queen´s University de Belfast una cámara refrigerada MWIR A8583 de FLIR con una lenta microscópica 5x (un sistema termográfico de alta velocidad diseñado para aplicaciones científicas) junto con el software FLIR Research Studio para análisis avanzado de datos. Los investigadores utilizaron esta combinación de hardware y software avanzado para:
- Aplicar una tensión de onda cuadrada a varias muestras, como cables finos y placas multicapa
- Observar las fluctuaciones térmicas en tiempo real en materiales dieléctricos
- Detectar y analizar respuestas térmicas
- Capturar cambios térmicos transitorios
Resultados
Una cámara térmica A8583 de FLIR con FLIR Research Studio captura cambios de temperatura electrocalórica en tiempo real en materiales dieléctricos en la Queen´s University de Belfast dentro de los trabajos de investigación acerca de la refrigeración de estado sólido energéticamente eficiente.
Una cámara térmica A8583 y una lente microcópica 5x de FLIR permitieron a los investigadores de la Queen´s University de Belfast identificar con éxito las fluctuaciones térmicas a la misma frecuencia que el estímulo eléctrico, confirmando así el efecto electrocalórico en tiempo real. Esta capacidad precisa de capturar cambios térmicos transitorios ha permitido examinar con más detalle la respuesta de los materiales electrocalóricos bajo diferentes condiciones y ha proporcionado información acerca de su idoneidad para las tecnologías de refrigeración de estado sólido.
La integración de una cámara térmica refrigerada de alta velocidad mejoró significativamente la exactitud de medición. Con un motor Stirling para enfriar el detector hasta aproximadamente 77 Kelvin, el sistema logró una sensibilidad superior y una mayor velocidad de las imágenes, permitiendo así una detección fotónica térmica y precisa. Esta capacidad resulta especialmente valiosa para aplicaciones científicas que requieran medir variaciones muy pequeñas de la temperatura con extrema precisión.
Estos hallazgos han contribuido a seguir explorando materiales electrocalóricos para soluciones de refrigeración de próxima generación con aplicaciones potenciales en gestión térmica para electrónica, refrigeración sostenible y ciencia de materiales. Varios sectores buscan tecnologías térmicas energéticamente eficientes y las soluciones avanzadas de FLIR siguen siendo imprescindibles para superar los límites de la investigación científica.
