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Dresdner Leibniz-Forscher tüfteln an Magnet-Kühlschrank aus Gedächtnislegierung

Gedächtnislegierungen sollen effektivere Kühltechnik ermöglichen. Abb.: FlickrLickr, Wikipedia

Gedächtnislegierungen sollen effektivere Kühltechnik ermöglichen. Abb.: FlickrLickr, Wikipedia

Dresden, 27.5.2012: Künftige Öko-Kühlschränke könnten statt mit energiehungriger Kompressionstechnik mit magnetischen Formgedächtnislegierungen angetrieben werden, wenn es nach Forschern des Dresdner „Leibniz-Instituts für Festkörper- und Werkstoffforschung“ (IFW) geht. In der renommierten Fachzeitschrift „Nature“ haben sie nun eine Verbindung aus Nickel, Mangan, Indium und Kobalt vorgestellt, deren Atome sich unter wechselnden Magnetfelder an einen kühleren Zustand „erinnern“ und dadurch neue, effizientere Kühltechniken ermöglichen könnten.

Atome „merken“ sich kälteren Ruhezustand

Während die herkömmliche Kompressionstechnik den Umstand nutzt, dass komprimierte Gase bei der Verflüssigung dem Kühlschrank-Innern Wärme entziehen können – dabei aber nur Wirkungsgrade bis 45 Prozent erreichen -, nutzt die Leibniz-Kühltechnik einen anderen Effekt: Ein angelegtes Magnetfeld richtet die Atome in einer Legierung aus. Um dies auszugleichen, schwingen die Gitterteilchen mehr und mehr, was heißt: Das Material erwärmt sich. Kühlt man das Material wieder auf die Ursprungstemperatur ab und schaltet dann das Magnetfeld ab, sackt die Temperatur noch stärker ab, weil sich die Gitteratome ihren früheren, schwingungsärmeren Zustand „gemerkt“ haben.

Das IFW-Forscherteam mit dem Prüfstand für magnetokalorische Materialien (v. r. n. l.: Jian Liu, Tino Gottschall, James Moore und Konstantin Skokov). Abb.: IFW Dresden

Das IFW-Forscherteam mit dem Prüfstand für magnetokalorische Materialien (v. r. n. l.: Jian Liu, Tino Gottschall, James Moore und Konstantin Skokov). Abb.: IFW Dresden

„Neue Möglichkeiten für Kühlung“

Diese – im Prinzip bereits seit längerer Zeit bekannte – Magnettechnik haben die Dresdner in ihrer Legierung nun noch weiter verstärkt und weitere Phasenübergange unter einem Magnetfeld von 2 Tesla und äußeren Drücken erzeugt, die zu zusätzlichen Abkühleffekten führen. Nach Überzeugung der IFW-Wissenschaftler kann der Prozess weiter verfeinert werden, um die Relation zwischen zugeführter Energie und entzogener Wärme noch zu verbessern. Dies eröffne „ganz neue Möglichkeiten für die magnetische Kühlung“.

Heiko Weckbrodt

Kategorie: Forschung

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Heiko Weckbrodt hat Geschichte studiert, arbeitet jetzt in Dresden als Wirtschafts- und Wissenschaftsjournalist und ist Chefredakteur und Admin des Nachrichtenportals Oiger. Er ist auch auf Facebook, Twitter und Google+ zu finden.

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