Temperatur sinkt um 50 Grad
Beim balokalorischen Effekt wird ein amorpher, also nicht kristallin angeordneter Kunststoff, unter Druck gesetzt. Dabei erwärmt sich das Material und wird kristallin. Wird diese Wärme abgeführt und der Druck ausgesetzt, nimmt der Kunststoff seine amorphe Form wieder an. Gleichzeitig kühlt er um 50 Grad Celsius ab. Das lässt sich nutzen, um etwa einen Mikroprozessor vor Überhitzung zu schützen. Physikalisch beruht diese große Kühlwirkung auf der variablen Entropie des Materials, einem Maß für die innere Unordnung. Je höher die Entropie, desto geringer ist die Ordnung.
Anfangs haben die Forscher in China, Japan und den USA mit dem vollsynthetischen organischen Material Neopentylglycol experimentiert, einem süßlich riechenden Alkohol, der aus Kohlenstoff-, Sauerstoff- und Wasserstoffatomen aufgebaut ist. Jetzt hat Tongs Team entdeckt, dass n-Alkane weitaus besser geeignet sind. Das sind gesättigte acyclische Kohlenwasserstoffe. Ihre Vertreter bestehen nur aus den beiden Elementen Kohlenstoff und Wasserstoff. Das Wechselspiel zwischen Druck/Erwärmung und Entlastung/Abkühlung ist bei diesem Material genau so effektiv wie bei Kühlaggregaten, die mit Freon betrieben werden. Darunter versteht man eine Gruppe von Kältemitteln, wie sie heute in großem Umfang eingesetzt werden. Bisher eingesetzte balokalorische Werkstoffe kommen nur auf ein Drittel dieser Effektivität. (pte)