Forskere bruger trykfølsomme molekylære materialer til at udnytte køleteknologi

Klimaanlæg, køleskabe og andre maskiner, der opvarmer og køler, fungerer med en enkel forudsætning. Tryk påføres et gasformigt kølemiddel for at gøre det til en flydende tilstand og fjernes derefter igen, så kold luft frigives. Den cyklus gentager sig.

Men det er ikke den mest effektive eller miljøvenlige proces. Og nu, forskere fra Florida State University og University of Barcelona har udviklet en proces med magneter, der potentielt kan skabe en bedre, hurtigere, ikke-flygtigt kølesystem.

"Der har været stor interesse for at flytte denne proces til et solidt-baseret system for at undgå brugen af ​​drivhusgasser, " sagde FSU professor i kemi Michael Shatruk. "Vi indså, at vi også kunne gøre dette med molekylære krystaller."

Resultaterne er offentliggjort i tidsskriftet Avancerede materialer .

Shatruk og hans kolleger fandt ud af, at tryk på jernbaserede molekyler arrangeret i et krystallinsk gitter kunne give en stor køleeffekt. Trykket forårsager en overgang til en tættere tilstand i det krystallinske gitter, og når trykket slippes, gitteret udvider sig, skabe en køleeffekt svarende til den, der frembringes af ekspanderende gas.

Resultaterne af denne proces har overgået andre solid-state barokaloriske materialer, som forskere over hele kloden har forsøgt at perfektionere for at efterligne traditionelle gaskøleprocesser.

Shatruk har ikke traditionelt undersøgt barokaloriske teknologier, men han indså, at hans viden om magnetokaloriske teknologier og faseovergange i molekylære materialer placerede hans laboratorium til at udføre forskning om dette emne.

"Vi indså, at vi havde bred viden om dette område, og vi kunne finde frem til en optimal sammensætning til at producere den ønskede effekt, " han sagde.

Shatruk sagde, at han og hans kolleger nu arbejder på at forstå, hvorfor det jernbaserede molekyle, de valgte at arbejde med, fungerede så godt, og for at se, om de kan justere processen for at øge den fremtidige ydeevne.