Budeme chladit krystaly? Kredit: W.carter, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

Jak se ukazuje, ledničky jsou sice úchvatný vynálezem, který nás zachraňuje před nespočtem otrav jídlem, ale také jsou věčným zdrojem problémů. Sotva jsme s vynaložením nemalého úsilí víceméně zvládli problém freonů, tedy halogenderivátů uhlovodíků, které byly velmi rozšířeným chladícím médiem, řešíme trable s jejich nástupci.

Jenny Pringle. Kredit: Deakin University.

Freony si získaly nepěknou pověst kvůli ničení ozonové vrstvy a nakonec se dočkaly zákazu.

V dnešních ledničkách je nejčastěji nahrazuje R-134a (HFC-134), čili tetrafluorderivát ethanu.

To je sice také freon, ale na rozdíl, od dříve používaných freonů nepoškozuje ozonovou vrstvu. Má ale zase tu nepříjemnou vlastnost, že uniká z ledniček a přitom jde o skleníkový plyn, což je dnes ještě problematičtější než svého času škůdci ozonové vrstvy.

Plastické krystaly. Kredit: Piper et al. (2025), Science.

Co kdybychom ale namísto plynů používali něco docela jiného? Jenny Pringleová z australské Deakin University a její tým vyvinuli pozoruhodné plastické krystaly, které mají velmi slušné chladicí účinky. Vzhledem k jejich skupenství se není nutné obávat, že by nějak ohrozily ozonovou vrstvu nebo teplotu planety.

Plastické krystaly, anglicky plastic crystal, nejsou z plastu, ale jejich molekuly mají sklon se za určitých okolností do jisté míry pohybovat. Jde o organické ionické krystaly, které po zvýšení tlaku v prostředí mění strukturu z neuspořádané omáčky do úhledné mřížky. Když tlak poklesne, plastický krystal opět rozbředne do neuspořádané struktury. Pro konstruktéry ledniček je zajímavé to, že když jsou krystaly stlačeny do podoby mřížky, absorbují velké množství tepla, čímž razantně ochladí své okolí.

Badatelé testovali několik typů těchto krystalů. Zjistili, že některé z nich jsou schopné odebírat teplo ze vzduchu při teplotách od -37 °C do 10 °C. Následně postavili chladicí zařízení, které tvoří komora pro stlačování plastických krystalů a systém pro cirkulaci vzduchu.

Funguje to, ale stávající plastické krystaly je nutné stlačit opravdu pořádně, což je dost drahé. Samotné technologie je slibná, ale ještě bude nutné dotáhnout její praktickou aplikaci, aby byla ekonomicky životaschopná.

Video: Deakin University - Professor Jenny Pringle

Literatura

Tech Xplore 3. 1. 2025.

Science 387: 56–62.