Учёные из Гонконгского университета науки и технологий (HKUST) сообщили о прорыве в создании твердотельных холодильников на основе эластокалорического эффекта. Новая работа посвящена организации недорогого и доступного производственного процесса надёжных твердотельных холодильных элементов.
Традиционные парокомпрессионные холодильники потребляют много энергии и используют разрушающие окружающую среду хладагенты. Твердотельные технологии обещают энергоэффективность, безопасность и простоту. Ранее учёные из HKUST дважды сообщали об успехах, продвигаясь от концепции к работающим устройствам. Теперь они решили главную проблему — наладили массовое производство элементов методом штамповки.
Ключевая особенность новой конструкции — структура, вдохновлённая пчелиными сотами. Тонкие листы сплава NiTi с памятью формы пробиваются в виде групп сот, затем из них высекаются пластинки, которые укладываются друг на друга, образуя трубчатую конструкцию. Такая архитектура увеличивает площадь теплообмена, а зазоры между элементами не дают трещинам распространяться вдоль всей конструкции. Разработка продемонстрировала способность выдерживать деформации в течение 100 млн циклов, что соответствует 10 годам непрерывной работы в штатных условиях.
Для потребителя твердотельные холодильники означают отсутствие компрессора, шума и вредных хладагентов. Они могут быть компактнее и надёжнее традиционных. Благодаря штамповке производство становится дешевле, что в перспективе сделает такие устройства доступными. Однако пока технология находится на стадии прототипов и требует дальнейшей оптимизации.
Другие исследовательские группы также работают над твердотельным охлаждением. Например, учёные из Технологического института Карлсруэ и университета Цукуба создали устройство, которое работает за счёт тепла, без электричества. А исследователи из Лаборатории прикладной физики Джонса Хопкинса и Samsung Research разработали термоэлектрическую технологию на основе наноструктур CHESS, которая вдвое эффективнее традиционных материалов. Эти разработки пока не готовы к массовому внедрению, но указывают на общий тренд отказа от компрессорных систем.
Источник: 3dnews.ru
Пока никто не оставил комментарий. Будьте первым.
