Идеальный холодильник. Ученые нашли принципиально новый способ охлаждения
Предполагается, что новая разработка является эффективнее, дешевле и экологичнее любого другого способа.
Стандартные холодильные системы работают с помощью газа, который охлаждается по мере расширения. Этот способ является чрезвычайно эффективным, однако газы, которые используются в нем чрезвычайно вредны для окружающей среды, пишет Science Alert.
В новом исследовании группа ученых из Национальной лаборатории Лоуренса и Калифорнийского университета в Беркли сосредоточились на изобретении принципиально нового способа охлаждения, который был бы не только эффективен и менее затратен, но и оставался более дружественным для окружающей среды.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Новый метод, разработанный исследователями, называется ионокалорическим охлаждением — в нем используются преимущества накопления и высвобождения энергии во время изменения фазы материала, например, когда вода переходит из твердого состояния в жидкое.
По словам инженера-механика Дрю Лилли, одним из способов заставить лед таять без нагрева — добавить несколько заряженных частиц или ионов. Распространенным примером этого в действии является посыпание льда солью зимой — по сути ионокалорический цикл также использует соль для изменения фазы жидкости и охлаждения окружающей среды.
На сегодня ландшафт хладогенов является одной из наиболее серьезных неразрешенных проблем. До сих пор никому не удавалось создать альтернативное решение, которые бы охлаждало продукты столь же эффективно и при этом было безопасным и не наносило вреда окружающей среде.
Исследователи предполагают, что именно ионокалорический цикл может помочь достичь всех этих целей, однако основной задачей является его правильная реализация. В ходе исследования ученые разработали теорию ионокалорического цикла, чтобы продемонстрировать, как она потенциально может конкурировать, а возможно и превзойти используемые сегодня системы охлаждения.
Ученые разработали модель, в которой ток, проходящий через систему, перемещал бы в ней ионы, тем самым сдвигая точку плавления материала, чтобы изменить температуру. Позже исследователи подтвердили теорию лабораторными экспериментами с использованием соли (приготовленной из йода и натрия). Отметим, что данный органический растворитель используется в литий-ионных батареях и производится с использованием углерода в качестве исходного материала. В результате данный подход может не только сделать систему нулевой, но и отрицательной.
В ходе экспериментов ученым удалось воспроизвести сдвиг температуры на 25 градусов по Цельсию за счет менее одного вольта заряда электричества. Данный результат превосходит что-либо, чего удавалось достичь ученым с помощью других технологий.
По словам другого инженера-механика Рави Прашера, их с коллегами основной задачей было сбалансировать три вещи:
Читайте также: Были ли люди при этом умнее? Подробнее: Ученые выяснили, почему 3000 лет назад человеческий мозг был больше
Стандартные холодильные системы работают с помощью газа, который охлаждается по мере расширения. Этот способ является чрезвычайно эффективным, однако газы, которые используются в нем чрезвычайно вредны для окружающей среды, пишет Science Alert.
В новом исследовании группа ученых из Национальной лаборатории Лоуренса и Калифорнийского университета в Беркли сосредоточились на изобретении принципиально нового способа охлаждения, который был бы не только эффективен и менее затратен, но и оставался более дружественным для окружающей среды.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Новый метод, разработанный исследователями, называется ионокалорическим охлаждением — в нем используются преимущества накопления и высвобождения энергии во время изменения фазы материала, например, когда вода переходит из твердого состояния в жидкое.
По словам инженера-механика Дрю Лилли, одним из способов заставить лед таять без нагрева — добавить несколько заряженных частиц или ионов. Распространенным примером этого в действии является посыпание льда солью зимой — по сути ионокалорический цикл также использует соль для изменения фазы жидкости и охлаждения окружающей среды.
На сегодня ландшафт хладогенов является одной из наиболее серьезных неразрешенных проблем. До сих пор никому не удавалось создать альтернативное решение, которые бы охлаждало продукты столь же эффективно и при этом было безопасным и не наносило вреда окружающей среде.
Исследователи предполагают, что именно ионокалорический цикл может помочь достичь всех этих целей, однако основной задачей является его правильная реализация. В ходе исследования ученые разработали теорию ионокалорического цикла, чтобы продемонстрировать, как она потенциально может конкурировать, а возможно и превзойти используемые сегодня системы охлаждения.
Ученые разработали модель, в которой ток, проходящий через систему, перемещал бы в ней ионы, тем самым сдвигая точку плавления материала, чтобы изменить температуру. Позже исследователи подтвердили теорию лабораторными экспериментами с использованием соли (приготовленной из йода и натрия). Отметим, что данный органический растворитель используется в литий-ионных батареях и производится с использованием углерода в качестве исходного материала. В результате данный подход может не только сделать систему нулевой, но и отрицательной.
В ходе экспериментов ученым удалось воспроизвести сдвиг температуры на 25 градусов по Цельсию за счет менее одного вольта заряда электричества. Данный результат превосходит что-либо, чего удавалось достичь ученым с помощью других технологий.
По словам другого инженера-механика Рави Прашера, их с коллегами основной задачей было сбалансировать три вещи:
- потенциал глобального потепления хладогена;
- энергоэффективность;
- стоимость оборудования.
Комментарии 0