Новый метод охлаждения для холодильников

09.01.2023

Ученые Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли создали охладитель с использованием принципа ионокалорического охлаждения.

Фазовый переход в материале связан с потоками энергии. Когда твердое тело плавится, оно поглощает энергию из окружающей среды, а когда застывает - выделяет ее. Это остается верным даже в том случае, когда фазовый переход вызван химическими или механическими изменениями, а не нагреванием или замораживанием тела.

Новый хладагент работает по ионокаллорическому принципу. В базе устройства лежит соль. Проходящий через систему ток перемещает ионы, повышая температуру плавления материала. При плавлении материал поглощает тепло из окружающей среды, а когда ионы удаляются и твердеет, отдает тепло обратно. В ходе первого эксперимента удалось охладить материал на 25 градусов по Цельсию при использовании напряжения менее одного вольта. Это гораздо эффективнее, чем при использовании аналогичных технологий. Авторы разработки пытаются сбалансировать три вещи: экологическую безопасность хладагента, энергоэффективность и стоимость оборудования.

"Использование хладагентов - это нерешенная проблема: никому не удалось разработать альтернативное решение, которое охлаждает вещи, работает эффективно, безопасно и не наносит вреда окружающей среде, - отметили ученые. - Мы думаем, что ионокалорический цикл может достичь всех этих целей, если его правильно реализовать".

Ученые думают, как можно эффективно использовать полученное этим методом тепло - например, для нагрева воды или в промышленных процессах. Сейчас авторы технологии успели получить ограниченный патент на ионокалорический холодильный цикл.

<< Назад: Коворкинги могут негативно влиять на творчество 09.01.2023

>> Вперед: Эволюция сна 08.01.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Блокировка краденных гаджетов 11.02.2014 Сенаторы штата Калифорния подали на рассмотрение законопроект об обязательном внесении производителями опции "kill-switch" в свои смартфоны и планшетные компьютеры. Данная мера преподносится как вынужденное противодействие в ответ на рост краж мобильных устройств в США. Поданный законопроект, о первоначальных идеях которого мы уже рассказывали на нашем сайте, требует реализации технологического решения, которое сделает устройство абсолютно бесполезным в случае его кражи, заблокировав доступ к основным функциям аппарата. Технология, несмотря на региональную особенность рассматриваемого законопроекта, должна обеспечивать функционирование системы "kill-switch" как в самой Калифорнии, так и за её пределами. Блокировка функций будет действовать абсолютно в любой точке на территории США. Согласно закону ?962, Сенат Калифорнии обязывает производителей реализовать технологическое решение для блокировки краденных устройств. Под действие законопроекта попадают все мобильные устройства, поступившие в продажу с 1 января 2015 года. Правда, регламент вовсе не описывает принцип технологи "kill-switch" и методику её реализации. На плечи производителей в частном порядке возложен поиск необходимого решения. Его интеграция возможна как при помощи программной составляющей устройства, так и используя аппаратный подход. Возможен и комбинированный вариант решения данной задачи, который также предусматривает взаимодействие операторов мобильной связи и производителей. Но обязательным условием, по мнению сенаторов Калифорнии, является абсолютная надежность выбранного метода, который обязан быть устойчив к попыткам переустановки операционной системы, вмешательству стороннего программного обеспечения для взлома "прошивки" и другим способам, предполагающим обнуление имеющейся защиты на смартфонах. Также законопроект определил обязательную функциональную составляющую, которая подлежит блокировке: осуществление телефонных звонков, выход в Интернет и возможность запуска приложений. Правда, относится ли это ко всем установленным в аппарате приложениям или список будет иметь определенный перечень программ - не уточняется. Законопроект предусмотрел и штрафные санкции для тех, кто решит не прислушаться к требованиям Сената. За каждое проданное устройство, в котором отсутствует описанное технологическое решение, полагается штраф в размере от $500 до $2500. Однако частные лица и б/у устройства не попадают под "карательные" меры чиновников Калифорнии. Пользователи смогут иметь возможность отключения опции по своему усмотрению, но ретейлерам будет категорически запрещено предлагать такую услугу самостоятельно. С учётом бурного роста продаж мобильной электроники, особенно в США, половина грабежей в Сан-Франциско и 75% подобного рода преступлений в Окленде были совершены из-за наличия у пострадавшей стороны мобильного устройства, которым решил поживиться грабитель. Статистика подобных уголовных злодеяний по Лос-Анджелесу также растёт с каждым годом вместе с объёмами продаж смартфонов, если верить отчётам местной полиции. Описанная проблема имеет примерно равнозначный по своим масштабам характер для всех штатов Америки. Поэтому, если поданный законопроект получит одобрение, то с большой долей вероятности последует "цепная реакция" по всем административным единицам США. В конечно итоге, по мнению специалистов, это приведёт к внедрению "kill-switch" повсеместно, а не только на локальном уровне. Тогда производителям не нужно будет ориентироваться на особенности калифорнийского законодательства, так как коммерческий рынок США не сможет предложить покупателю "незащищенные" мобильные устройства. Компании Samsung, Google, Microsoft и Apple уже прислушались к требованиям обезопасить свою продукцию. В свою очередь, купертинцы представили функцию активации блокировки в новой операционной системе iOS 7, а южнокорейский производитель в некоторых своих смартфонах использовал программное обеспечение "Lojack for Mobile Devices".

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026