Ученые создали систему охлаждения, которая использует тепло
для производства холода — без электромотора и компрессора. Разработку
представили специалисты Технологического института Карлсруэ (KIT) в Германии и
Университета Цукубы в Японии. По их словам, это первая твердотельная
эластокалорическая система охлаждения, способная работать непосредственно от
тепла.
Источник изображения: Concept by Yi-Ting Hsiau and Jingyuan Xu, KIT; visual design by Ella Maru Studio
Основу системы составляют две сверхтонкие пленки из
никель-титановых сплавов с памятью формы. Первая, толщиной 22 мкм, выполняет
роль теплового двигателя: при нагревании она сокращается и превращает тепловую
энергию в механическое усилие.
Это усилие растягивает вторую пленку толщиной 26,5 мкм. Она
изготовлена из сверхэластичного сплава и отвечает непосредственно за
охлаждение. При изменении нагрузки и структуры материала ее температура падает.
В итоге система последовательно превращает тепло в
механическую работу, а затем использует эту работу для получения холода. При
этом ей не нужны ни электродвигатель, ни традиционный компрессор.
В экспериментальном прототипе нагрев привода до 86 °C
позволил снизить температуру охлаждаемого компонента примерно на 4 °C.
Непосредственно в эластокалорической пленке перепад температуры достиг почти 13
°C. Система сохраняла работоспособность и при нагреве источника до 130 °C.
Исследователи отмечают, что эластокалорическое охлаждение в
теории способно достигать 84% от максимально возможной эффективности. Однако
нынешний прототип пока лишь подтверждает работоспособность технологии и не
готов заменить обычный кондиционер или холодильник.
Дальше ученые планируют увеличить мощность системы,
объединив несколько пленок параллельно. Среди возможных применений — охлаждение
CPU за счет выделяемого ими тепла и отвод тепла от автомобильных силовых
установок для охлаждения электроники.
Источники:Interesting EngeneeringКорпуса, системы питания и охлаждения6Наука31 авг 23:45