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使用壓縮機控制壓力,并用于控制冰箱溫度來完成溫度循環(huán)的材料,現(xiàn)在可以變成固態(tài)的形式,這將可以使冰箱更具有效率以及更加環(huán)保。
空調(diào)冰箱這些電器大量的消耗著能源,每年美國家用電力的三分之一消耗是由它們造成的。一個冷凝器通過壓縮空氣使其成為液體,這些液體然后突然減壓,大量吸熱制成冷氣。不幸的是,最具有效率的氟利昂制冷劑在15年前就因為破壞臭氧層被全世界禁止了。然后氟利昂的代替者們也不怎么樣,他們對全球變暖的貢獻超過二氧化碳1000倍之多。
為了完全避免這些破壞環(huán)境的情況,丹麥技術(shù)大學(xué)的科學(xué)家研制出一種叫做 elastocaloric的材料,當它被壓縮或者釋放的時候,它會改變自身溫度。
當受到壓力的時候,材料的晶體結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化,材料將會被加熱,接著會自動向周遭環(huán)境吸收熱。當壓力移除后,晶體結(jié)構(gòu)將會恢復(fù)原樣,材料將會變冷,同時會向周遭散發(fā)熱量。這材料擁有形狀記憶功能,當溫度改變的時候,材料的形狀也會隨之改變。
2014年美國能源局報告指出 elastocaloric的冷卻功能是最具潛力的非蒸汽壓縮冷卻技術(shù)。
科學(xué)家預(yù)期,將來的 elastocaloric材料將會有10年生命周期,并且可以承擔超過1億周期的壓縮循環(huán)。盡管目前為止尚未有一款 elastocaloric材料表現(xiàn)得十分耐久。最近,丹麥的團隊表示參雜鈷和銅的鎳-鈦合金將可能使這一愿望變成現(xiàn)實,屆時在保證制冷性的同時,材料的工作周期也將會超過100萬壓縮周期。
下一步對于科學(xué)家們來說就是建造一個原型體來展示這材料的潛力了。
Via ieee.org
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