Открыт принципиально новый способ охлаждения

17.01.2023

Стандартные холодильные системы работают с помощью охлаждаемого газа по мере расширения. Этот способ чрезвычайно эффективен, однако используемые в нем газы чрезвычайно вредны для окружающей среды.

В новом исследовании группа ученых из Национальной лаборатории Лоуренса и Калифорнийского университета в Беркли сосредоточилась на изобретении принципиально нового способа охлаждения, который был не только эффективным и менее затратным, но и оставался дружественным для окружающей среды.

Новый метод, разработанный исследователями, называется ионокаллорическим охлаждением - в нем используются преимущества накопления и высвобождения энергии при изменении 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. Наиболее 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 сегодняшний день ландшафт хладагентов является одной из самых серьезных нерешенных проблем. До сих пор никому не удавалось создать альтернативное решение, которое охлаждало бы продукты столь же эффективно и вместе с тем было безопасным и не причиняло 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 проходящий через систему ток 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 этот органический растворитель используется в литий-ионных батареях и производится с использованием углерода в качестве исходного материала. В результате этот подход может сделать систему нулевой, но и отрицательной.

В ходе экспериментов ученым удалось воспроизвести сдвиг температуры на 25 градусов по Цельсию на средства менее одного вольта заряда электричества. Этот результат превосходит все, чего удавалось достичь ученым с помощью других технологий.

<< Назад: Влияние питания ребенка на его будущий характер 17.01.2023

>> Вперед: Искусственные органические нейроны 16.01.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Восприятие музыки зависит от цвета концертного зала 03.03.2026

Восприятие живой музыки традиционно связывают с слухом, однако на впечатления от концерта влияют и другие факторы, включая визуальное оформление и освещение. Вопрос о том, может ли цвет интерьера напрямую изменять то, как мы слышим звук, долго оставался открытым. Недавнее исследование ученых из Технического университета Берлина проливает свет на эту связь и демонстрирует, что визуальная среда способна влиять на субъективное восприятие музыки. Чтобы изучить эффект цвета, исследователи предложили участникам прослушать записи концерта в виртуальных залах, оформленных в красные, зеленые и синие оттенки. Цвета варьировались по яркости и насыщенности, что дало 12 различных вариантов оформления. Поскольку построить физические залы с таким разнообразием цветов было невозможно, использовалась технология виртуальной реальности. Звук воспроизводился через наушники с бинауральной технологией, адаптирующей звучание к движениям головы, что создавало ощущение реального присутствия в зале. Участ ...>>

Chrysalis: концепт межзвездного корабля для 400-летнего путешествия 03.03.2026

Межзвездные полеты остаются одной из самых амбициозных целей человечества. Международный научный проект Chrysalis предложил концепцию космического корабля, способного совершить 400-летнее путешествие с экипажем из 2400 человек. Победивший в конкурсе 2025 года дизайн демонстрирует не только инженерные решения, но и социальную архитектуру, рассчитанную на 16 поколений людей, живущих на борту. В основе концепции лежит вращательная конструкция длиной 58 километров. Такая масштабная система должна создать искусственную гравитацию, достаточную для нормального функционирования организма, без вызывающей дезориентацию центробежной нагрузки. Для стабилизации конструкции проект предусматривает несколько цилиндров, вращающихся в противоположных направлениях, что минимизирует колебания и вибрации. Сборка корабля планируется в точках Лагранжа - участках космоса, где можно минимизировать расход топлива. Движение корабля предполагается обеспечить прямым термоядерным двигателем на гелии-3 и дейте ...>>

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Горы, лыжи и солнце 06.06.2009 На итальянском горнолыжном курорте Брессаноне работает подъемник для лыжников, использующий энергию Солнца. Это подъемник так называемого бугельного типа, не имеющий кабинок, лыжник просто цепляется специальным крюком за ползущий вверх трос. Электродвигатель работает от 108 солнечных батарей общей площадью 140 квадратных метров, покрывающих южный фасад одного из зданий курорта. В ясный солнечный день батареи развивают мощность 14,5 киловатта.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026