Duben 2006

Minerál chladí, hřeje a vyrábí proud

Představte si, že by motor chladničky elektřinu nejen spotřeboval, ale část své spotřeby také sám pokryl: vyráběl by proud. Mohl by to dokázat s využitím objevu, který popsal v časopisu Science Alex Mischenko z Cambridgeské univerzity. „Zázračným“ materiálem, který něco takového dokáže, je vrstvička minerálu perovskit o tloušťce necelé miliontiny metru s příměsí olova a zirkonia. Badatelé zjistili, že když vrstvičku aktivují elektřinou, ochladí se její okolí téměř o půl stupně na volt.

Jedná se o ukázku elektrokalorického efektu, při němž po zapojení či vypojení elektřiny mění materiál svou teplotu. Nejde o únik tepla do „vzduchu“: energie se ztrácí v samotném materiálu. Fyzici jev zkoumají už 50 let, ale mnoho toho neví: existují teorie, ale nikoliv jistoty. Úkaz se dosud dařilo pozorovat jen v asi stokrát menší intenzitě než v případě perovskitu, a proto se nedočkal komerčního využití.

Ale do budoucna slibuje velké věci. Podle Mischenkova týmu by takto šlo chladit výkonné elektronické součástky, zvláště počítačové procesory a obecně čipy. Opačný postup, vedoucí k výrobě elektřiny, zase umožňuje využít odpadové teplo z chladicích systémů. Podle Mischenka byl u perovskitu jev nejsilnější při teplotě 222 stupňů Celsia. To je tzv. Curieova teplota tohoto materiálu: teplota, při které ztrácí schopnost silně se magneticky polarizovat („zmagnetizovat“).

Perovskit je poměrně vzácný, tmavě zbarvený lesklý minerál s různým stupněm průsvitnosti. Chemicky je to oxid titanu a vápníku s příměsemi jiných prvků. Objeven byl na ruském Uralu v roce 1839 a pojmenován po mineralogu L. A. Perovském.

(zu)

(MFDNES)