NEWS / Neues Oxyd: Luftkühlung bald Vergangenheit?

Britische Materialwissenschaftler haben einen Werkstoff entdeckt, der sich stark abkühlt, wenn man eine daran angelegte elektrische Spannung entsprechend variiert. Somit könnten schon in naher Zukunft Ventilatoren durch eine effektivere Kühlmöglichkeit abgelöst werden. Doch nicht nur kühlere Chips sollen die Folge der neuen Technologie sein - auch der Platzbedarf und das Surren der Lüfter würde der Vergangenheit angehören.

Bei dem Material, das diesen elektrokalorischen Effekt aufweist, handelt es sich um ein Oxyd aus Blei, Zirkonium und Titan. Wie die Forscher um Alex Mischenko von der University of Cambridge in der Zeitschrift "Science" (Bd.311, S.1270) berichten, kühlt sich ein dünner Film des Mischoxyds um nahezu einen halben Grad ab, wenn man die angelegte Spannung um ein Volt verändert. Ein Hemmnis, das die Anwendung noch verhindert: Das Mischoxyd muß in einer besonderen molekularen Struktur vorliegen, damit es den Kühleffekt aufweist. Und das ist erst bei einer Temperatur von 220 Grad der Fall.

Das Oxyd ist bereits für das umgekehrte Phänomen bekannt, den pyroelektrischen Effekt. Dabei reagiert das Material auf Temperaturschwankungen mit meßbaren Spannungsänderungen. Dieser Effekt wird beispielsweise in empfindlichen Infrarot-Detektoren genutzt. Welcher Mechanismus dem Kühleffekt zugrunde liegt, ist den Forschern zwar noch nicht ganz klar. Sie sehen aber bereits mehrere Möglichkeiten, die Temperatur, bei der der elektrokalorische Effekt auftritt, so stark abzusenken, daß das Material eine Anwendung findet. Dazu wollen Mischenko und seine Kollegen andere Metalle wie Zinn oder Strontium in das Material einbringen und gleichzeitig die Kristallstruktur des Materials optimieren. Gelänge das, könnte sich das Mischoxyd tatsächlich für eine effektive, geräuschlose und platzsparende Prozessorkühlung eignen.