Актуальные темы

Холодильник нового поколения должен работать на основе "искусственных мышц"

новые разработки немецких учёных

Охлаждение должно стать более энергоэффективным и соответствовать экологическим требованиям.

Мировой спрос на охлаждение всё увеличивается. Не последнюю роль сыграли в этом изменение климата и рост населения планеты. Человечество для своего существования и развития требует много энергии, а результатом этого становятся выбрасываемые в атмосферу парниковые газы. Поэтому ученые ищут альтернативу существующим технологиям.

Немецкие исследователи из Саарского университета и Рурского университета в Бохуме создали систему из материалов с эффектом "памяти формы" - так называемых "искусственных мышц" - и представили новый вид охлаждения, при котором тепло и холод транспортируются "мышцами" из нитинола (сплава никеля и титана).

Разработанные ими технологии не требуют хладагентов, вредящих климату, и должны потреблять меньше энергии, чем обычные способы охлаждения. Этот метод построен на использовании системы сплавов с "памятью формы". Провода или пластины из нитинола в определенной степени обладают памятью: при деформации они снова принимают прежнюю форму, то есть способны напрягаться и расслабляться, как мышцы. Для охлаждения исследователи использовали эффект поглощения и отдачи тепла.

Если проволока или пластина из нитинола деформируется или вытягивается, в металле изменяется структура кристаллической решетки и возникают напряжения. Материал нагревается. После выравнивания с температурой окружающей среды напряжения металла снимаются. Материал сильно остывает: разница окружающей средой составляет примерно 20 градусов. Основной идеей была отдача тепла внутренней части холодильника с помощью заранее растянутого сверхэластичного материала, обладающего "памятью формы". При этом камера сильно остывает, тепло уходит в помещение: там плата из нитинола снова нагревается, и повторяется весь цикл.

Опыты доказали практическую пользу системы. В предыдущей серии экспериментов и испытаний на моделях ученые подтвердили, что такой способ охлаждения работает и может применяться на практике. Они исследовали, как наиболее эффективно происходит охлаждение, а также, насколько сильно нужно вытягивать и сгибать материал для достижения определенной степени холода, скорости и эффективности процесса.

Исследователи проанализировали с помощью термокамеры, как протекают нагревание и охлаждение, и готовы к созданию оптимизированного прототипа воздушного охлаждения. При его циркуляции теплый воздух направляется с одной стороны мимо вращающегося узла проводов с "памятью формы", большим количеством которых достигается более высокая степень охлаждения. В узле появляются напряжения, он нагревается, вращается, освобождается с другой стороны от напряжений и остывает. Охлажденный воздух направляется в нужное место.

Чтобы еще больше упростить процесс, его продолжают моделировать и совершенствовать. Экспериментаторы хотят определить, из какого количества проволоки с "памятью формы" должен состоять идеальный узел, и выяснить, какое число оборотов при вращении даст лучшие результаты.

Автор: Виктория Гренц
Ученые опасаются, что через 10 лет человечество погибнет от голода
15 фев 2017
Исследователи заявляют, что причиной нехватки продовольствия станет глобальная засуха.
Учёные раскрыли тайну зарождения жизни на Земле
24 май 2016
Учёные считают, что выброс огромной солнечной энергии мог послужить толчком к зарождению жизни на Земле.
Новый защитный шлем позволит футболистам сохранить здоровье
09 фев 2016
Специалисты Мичиганского университета создали принципиально новую конструкцию шлема для игроков американского футбола. Новая разработка позволяет не только
Лента новостей
Культовый «Секс» шагает по городам РоссииПринцесса Кейт Миддлтон поделилась с онкобольными детьми частью... себя513 рублей составляет нынче средний чек в российских магазинахПочему россияне жиреют? 3 главные причины338 тысячам целковых равна средняя получка «слуги народа»В России стали трудиться больше, чем в странах G7, но получают меньшеЧао, плацкарт! Скоро поедем в вагонах нового поколения16 июля Трамп хочет переговорить с Путиным тет-а-тетКаждый 10-ый россиянин мечтает покинуть родинуИюль в законе: 0,3 промилле и нет обманутым дольщикам!Водный коллапс. В центре Омска – «аттракционы» с отключением горячей водыС июля россиян будут удаленно идентифицировать в банкахНовое продление. Еще на 6 месяцев увеличили срок действия антироссийских санкцийИдентификация – по цифрам! Номер телефона будет что паспорт?Бабушки и дедушки могут уходить в оплачиваемый 1,5-годичный декрет