Airconditioners, koelkasten en andere machines die verwarmen en koelen werken met een eenvoudig uitgangspunt. Er wordt druk uitgeoefend op een gasvormig koelmiddel om het in een vloeibare toestand te veranderen en vervolgens weer verwijderd zodat koude lucht vrijkomt. Die cyclus herhaalt zich.

Maar het is niet het meest efficiënte of milieuvriendelijke proces. En nu, onderzoekers van de Florida State University en de Universiteit van Barcelona hebben een proces met magneten ontwikkeld dat mogelijk een betere, sneller, niet-vluchtig koelsysteem.

"Er is veel interesse geweest om dit proces te verplaatsen naar een op vaste stoffen gebaseerd systeem om het gebruik van broeikasgassen te vermijden. " zei FSU-hoogleraar chemie Michael Shatruk. "We realiseerden ons dat we dit ook met moleculaire kristallen konden doen."

De bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift Geavanceerde materialen .

Shatruk en zijn collega's ontdekten dat het uitoefenen van druk op op ijzer gebaseerde moleculen die in een kristallijn rooster zijn gerangschikt, een groot koelend effect kan hebben. De druk veroorzaakt een overgang naar een dichtere toestand in het kristalrooster, en wanneer de druk wordt opgeheven, het rooster zet uit, waardoor het verkoelende effect ontstaat dat vergelijkbaar is met het effect dat wordt geproduceerd door gas uit te zetten.

De resultaten van dit proces presteerden beter dan andere barocalorische materialen in vaste toestand die wetenschappers over de hele wereld hebben geprobeerd te perfectioneren om traditionele gaskoelingsprocessen na te bootsen.

Shatruk heeft traditioneel geen barocalorische technologieën onderzocht, maar hij realiseerde zich dat zijn kennis van magnetocalorische technologieën en faseovergangen in moleculaire materialen zijn laboratorium positioneerde om onderzoek naar dit onderwerp te doen.

"We realiseerden ons dat we een brede kennis van dit gebied hadden en dat we een optimale verbinding konden bedenken om het gewenste effect te bereiken, " hij zei.

Shatruk zei dat hij en zijn collega's er nu aan werken om beter te begrijpen waarom het op ijzer gebaseerde molecuul dat ze kozen om mee te werken zo goed presteerde en om te zien of ze het proces kunnen aanpassen om toekomstige prestaties te verbeteren.