Lars Bumke

Abstract

Elastokalorische Materialien


Elastokalorische Materialien zeigen eine thermisch reversible Änderung in Abhängigkeit eines sich ändernden angelegten mechanischen Spannungsfeldes. Je nach Randbedingung (isotherm/adiabatisch) resultiert dies in einer Entropie- oder Temperaturänderung des Materials. Größte Änderungen treten üblicherweise in Formgedächtnismaterialien mit einer Phasenumwandlung erster Ordnung auf. Binäres NiTi (Nitinol) hat sich mit adiabatischen Temperatursenkungen von mehr als 15 K und einer breiten Verfügbarkeit als aktueller Maßstab für elastokalorische Materialien etabliert. Jedoch besitzt es unter Zugspannung eine unzureichende Lebensdauer und durch dissipative Verluste der superelastischen Hysterese, eine geringe Effizienz. Dieser Vortrag gibt eine Übersicht über verschiedene elastokalorische Materialien, deren Eigenschaften und Herausforderungen in Bezug auf elastokalorisches Kühlen und zeigt verschiedene Wege, wie Materialien für zukünftige Kühlsysteme im Hinblick auf Effektgröße, Effizienz und Ermüdung optimiert werden können.

Curriculum Vitae

Lars Bumke schloss 2016 das Studium Materials Science and Engineering an der Technischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel mit Auszeichnung ab. Er arbeitet aktuell als Ph.D. Student am Lehrstuhl für Anorganische Funktionsmaterialien unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. E. Quandt. Im Rahmen des „SPP1599 Ferroic Cooling“ entwickelt er für die Elastokalorik optimierte NiTi-basierte, magnetron gesputterte, freitragende Filme, wobei der Fokus auf der Korrelation von Mikrostruktur und Ermüdungsverhalten liegt.