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本文作者: 王一典 | 2015-03-27 11:28 |
使用壓縮機(jī)控制壓力,并用于控制冰箱溫度來(lái)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(guó)家用電力的三分之一消耗是由它們?cè)斐傻?。一個(gè)冷凝器通過(guò)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?yàn)槠茐某粞鯇颖蝗澜缃沽?。然后氟利昂的代替者們也不怎么樣,他們?duì)全球變暖的貢獻(xiàn)超過(guò)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(dāng)它被壓縮或者釋放的時(shí)候,它會(huì)改變自身溫度。
當(dāng)受到壓力的時(shí)候,材料的晶體結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化,材料將會(huì)被加熱,接著會(huì)自動(dòng)向周遭環(huán)境吸收熱。當(dāng)壓力移除后,晶體結(jié)構(gòu)將會(huì)恢復(fù)原樣,材料將會(huì)變冷,同時(shí)會(huì)向周遭散發(fā)熱量。這材料擁有形狀記憶功能,當(dāng)溫度改變的時(shí)候,材料的形狀也會(huì)隨之改變。
2014年美國(guó)能源局報(bào)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(lái)的 elastocaloric材料將會(huì)有10年生命周期,并且可以承擔(dān)超過(guò)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(tuán)隊(duì)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(shí),屆時(shí)在保證制冷性的同時(shí),材料的工作周期也將會(huì)超過(guò)100萬(wàn)壓縮周期。
下一步對(duì)于科學(xué)家們來(lái)說(shuō)就是建造一個(gè)原型體來(lái)展示這材料的潛力了。
Via ieee.org
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