Sebuah tim peneliti asal Penn State University menemukan material baru yang mengubah suhu. Tim yang dipimpin oleh Qiming Zhang -seorang profesor electrical-engineering- itu berhasil membuat sebuah lapisan polymer tipis yang dapat mengubah temperatur akibat dari perubahan medan listrik. Penemuan itu dilaporkan di majalah Science edisi Agustus 2008. Material baru yang memiliki ketebalan hanya 0,4 sampai 2 mikrometer tersebut diyakini dapat menjadi solusi baru untuk mendinginkan chip komputer.
Akibat perubahan medan listrik, atom-atom pada polymer tersebut bergerak dan berefek ke perubahan temperatur hingga 12 derajat Celcius. Di bidang elektronika, efek seperti ini disebut sebagai efek electrocaloric. Cara kerjanya, pada perangkat pendinginan voltase akan diaplikasikan ke material tersebut. Setelah itu perangkat pendinginan dapat dihubungkan ke komponen apapun yang akan didinginkan.
Material baru ini juga bisa menjadi panas. Kalau sudah panas, ia akan menghantarkan energi panasnya ke heat sink ataupun melepaskannya ke udara. Jika medan elektrik dikurangi, polymer tersebut akan kembali ke temperatur rendah sehingga bisa digunakan kembali.
Tahun 2006, di majalah yang sama, para peneliti dari Cambridge University yang dikepalai oleh ahli material Neil Mathur juga pernah mengumukan bahan keramik yang memiliki efek electrocaloric. Tetapi, hanya bisa bereaksi pada temperatur sekitar 220 derajat Celicus. Material tersebut kurang bermanfaat bagi chip koputer karena temperatur kerja sebuah chip komputer biasanya hanya sekitar 85 derajat Celcius. Polymer baru yang ditemukan oleh Penn State juga memiliki efek yang sama, mampu bekerja pada suhu yang lebih rendah yakni 55 derajat Celcius serta mampu menyerap panas lebih baik.
Menurut Qiming Zhang, “Pada sebuah perangkat pendinginan, disamping perubahan temperatur, Anda juga perlu mengetahui berapa banyak panas yang bisa diserap dari tempat yang perlu didinginkan. Polymer ini mampu menyerap panas hingga tujuh kali lebih baik dibandingkan keramik”. Ia juga menjelaskan bahwa kualitas yang lebih baik disebabkan oleh atom yang lebih fleksibel di polymer. “Pada bahan keramik, atom lebih kaku, sehingga lebih sulit untuk digerakkan. Atom-atom pada bahan polymer dapat digerakkan lebih mudah menggunakan medan listrik, sehingga efek electrocaloric pada polymer menjadi lebih baik dibandingkan keramik,” ungkapnya.
“Material seperti ini merupakan kandidat menarik untuk dijadikan pendinginan laptop,” ucap Rajiv Mongia, seorang peneliti dari Intel Corporation yang mempelajari teknologi pendinginan. “Produsen komputer terus mencari alternatif pendinginan yang lebih ringkas dibanding heatsink beserta dengan fan-nya yang berisik yang saat ini digunakan pada komputer desktop ataupun laptop. Teknologi yang ideal adalah yang cukup kecil untuk dapat diintegrasikan pada chip komputer”, tambahnya.
Meski begitu, polymer baru ini belum bisa digunakan dalam waktu dekat. Pasalnya, agar atom-atom penyusunnya dapat bergerak, tegangan yang dibutuhkan mencapai 120 volt. Angka itu harus jauh lebih rendah jika material tersebut ingin dapat digunakan pada laptop. “Idealnya, kita perlu membuatnya bekerja pada voltase umum pada laptop, sekitar sepuluh volt atau kurang,” ucap Mongia lagi. Untuk itu para peneliti saat ini harus melakukan penelitian lebih lanjut.
Kini Zhang dan timnya sedang mendesain polymer yang memiliki efek electrocaloric yang lebih baik. Rencananya, polymer yang akan dipelajari adalah yang dibuat dari bahan kristal cair seperti yang digunakan pada LCD. Material ini memilik molekul yang dapat menyesuaikan diri dengan medan listrik dan akan kembali ke formasi aslinya jika medan listrik dihilangkan. Menurut Zhang, kemampuan material ini bisa dimanfaaktan untuk menyerap dan melepaskan panas dalam jumlah besar sebagi respon dari medan elektrik.
