O szczegółach swoich badań autorzy piszą na łamach Science. Jak wyjaśniają, proponowana metoda polega na tym, że elektrycznie naładowane atomy lub cząsteczki zmieniają temperaturę topnienia ciała stałego. Na podobnej zasadzie możemy posypać solą drogę, aby wpłynąć na to, jak na jej powierzchni (nie) będzie tworzył się lód.
W dotychczas przeprowadzonych eksperymentach badacze wykorzystali sól wykonaną z jodu i sodu wraz z rozpuszczalnikiem organicznym. Jak przekonuje Drew Lilley, jeden z autorów nowych badań, jego zdaniem cykl jonokaloryczny ma potencjał, aby zapewnić chłodzenie, wysoką wydajność, odpowiedni stopień bezpieczeństwa oraz jak najmniejszą szkodliwość dla środowiska.
Nowy sposób chłodzenia ma zapewniać wysoką wydajność i bezpieczeństwo oraz jak najmniejszy wpływ na środowisko
Gdyby spojrzeć wstecz na historię projektowania czynników chłodzących, to bez wątpienia jednym z przełomowych momentów byłoby wprowadzenie do użytku freonu. Miało to miejsce niemal 100 lat temu, lecz z czasem okazało się, iż freon i inne wodorofluorowęglowodory mogą napędzać globalne ocieplenie. Naukowcy zaczęli więc myśleć nad alternatywami, a jedną z nich okazało się tzw. chłodzenie magnetyczne, które wykorzystuje efekt magnetokaloryczny. W takiej sytuacji materiał chłodzący nagrzewa się pod wpływem pola magnetycznego, a następnie odbiera ciepło po usunięciu pola magnetycznego.
Potencjalnym przełomem może okazać się chłodzenie jonokaloryczne, wykorzystujące jony do wywołania zmiany ciała stałego w ciecz. W obecności prądu elektrycznego dochodzi do ruchu jonów i zmiany temperatury topnienia czynnika chłodniczego. Gdy ten się topi, pochłania ciepło z otoczenia. Usunięcie jonów prowadzi do ponownego zestalenia się materiału i ponownego wchłonięcia ciepła.
W czasie eksperymentów udało się obniżyć temperaturę o 25 stopni Celsjusza. Do osiągnięcia tego celu wystarczyło użycie mniej niż jednego wolta. Taka wydajność imponuje, a zmiana stanu czynnika chłodniczego ze stałego na ciekły oznacza, że może on być pompowany przez układ. To z kolei przekłada się na możliwość pochłaniania bądź emitowania ciepła.
Czytaj też: Materiały amortyzujące doczekały się rewolucji. Nanorurki węglowe zupełnie je odmieniły
Teraz członkowie zespołu chcieliby opracować prototypową wersję opartą na złożonym wniosku patentowym. Kiedy tak się stanie, w grę będą wchodziły szerokie zastosowania, między innymi w ogrzewaniu wody, ogrzewaniu przemysłowym czy chłodnictwie. Najpierw konieczne będą jednak eksperymenty, które mogłyby wykazać, jak sprawdzają się różne kombinacje materiałów i technik.