Экологически чистое вещество для охлаждения

27.04.2019

Ученые обнаружили, что пластмассовые кристаллы неопентилгликоля под давлением дают охлаждающий эффект - настолько, что они конкурентоспособны с традиционными охлаждающими жидкостями. Кроме того, материал недорогой, широко доступный и работает при комнатной температуре.

Газы, которые используют в подавляющем большинстве холодильников и кондиционеров - гидрофторуглероды и углеводороды - являются токсичными и легковоспламеняющимися. Когда они попадают в воздух, они также влияют на глобальное потепление.

"Охладители и кондиционеры воздуха на основе ГФУ и ГХ относительно неэффективны", отметил доктор Ксавье Мойя, из Кембриджского университета, который возглавлял исследования с профессором Жозефом Ллюисом Тамаритом из Политехнического Университета Каталонии. "Это важно, потому что охлаждение и кондиционирование воздуха поглощают пятую часть энергии, производимой во всем мире, и спрос на охлаждение только растет".

Для решения этих проблем материаловеды во всем мире ищут альтернативные твердые хладагенты. Крис Мойя, научный сотрудник Королевского общества Кембриджского факультета материаловедения и металлургии, является одним из лидеров в этой области.

В своих исследованиях Мойя и сотрудники Политехнического университета Каталонии и Барселонского университета описывают огромные тепловые изменения, происходящие под давлением пластмассовых кристаллов.

Обычные технологии охлаждения основаны на изменениях, которые происходят при расширении компрессора. Большинство охлаждающих устройств работают путем сжатия и расширения жидкостей. По мере расширения жидкости температура снижается, охлаждая окружающую среду.

Охлаждение твердых частиц достигается за счет изменения микроскопической структуры материала. Это изменение может быть достигнуто путем приложения магнитного, электрического поля или механической силы. В течение десятилетий эти эффекты отставали от тепловых изменений, доступных в жидкостях, но открытие колоссальных барокалорических эффектов в пластиковом кристалле неопентилликоля (NPG) и других органических соединениях выровняло их возможности.

Благодаря химической связи органические материалы легче сжимаются, а NPG широко используется в синтезе красок, полиэфиров, пластификаторов. Он не только широко доступен, но и относительно недорого стоит. Ученые вскоре планируют выводить технологию на рынок.

<< Назад: Твердотельные накопители Micron 9300 28.04.2019

>> Вперед: Система стабилизации для велосипеда 27.04.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Кофеин замедляет старение клеток 08.07.2025 Кофе давно считается не только бодрящим напитком, но и возможным источником здоровья. Новое исследование показывает, что содержащийся в нем кофеин способен замедлять процессы старения клеток, по крайней мере у модельных организмов. Ученые надеются, что эти открытия помогут создать лекарства, позволяющие людям дольше оставаться здоровыми без побочных эффектов, характерных для самого кофеина. Работа международной группы исследователей была сосредоточена на дрожжах Schizosaccharomyces pombe, которые часто используются для изучения биологических процессов, сходных с теми, что происходят в человеческом организме. Эти одноклеточные грибы помогают понять механизмы повреждения ДНК и сбоев клеточного цикла, напрямую связанных со старением и болезнями. Ученые решили выяснить, каким образом кофеин влияет на ключевые этапы деления клеток и восстановление их генетического материала. В предыдущих экспериментах та же команда специалистов уже предполагала, что кофеин воздействует на важный рецептор mTORC1, который помогает клетке определить, подходят ли условия для роста и размножения. Но в последней работе исследователи выяснили, что связь кофеина с этим рецептором гораздо сложнее, чем думали раньше. Он действует не напрямую, а через сигнальный путь AMPK, отвечающий за энергоснабжение клетки в условиях дефицита ресурсов. Были обнаружены две критические точки этого пути, на которые влияет кофеин. Одна из них отвечает за исправление поломок в ДНК, а вторая - за процесс удвоения генетической информации перед делением клетки. Оказалось, что воздействие кофеина на восстановление ДНК оказалось двойственным: с одной стороны, он замедлял этот процесс, а с другой - усиливал уязвимость клеток к новым повреждениям генома. Такой эффект оказался неожиданным и требует дальнейшего изучения. Несмотря на противоречивые результаты, исследование подтвердило, что кофеин может замедлять старение клеток благодаря активации AMPK-пути. Это открытие делает возможным создание лекарств, которые будут действовать избирательно, активируя нужные процессы без избыточной стимуляции нервной системы, как это происходит при употреблении кофе. Ученые подчеркивают, что эксперименты на дрожжах - лишь первый шаг, и для подтверждения выводов предстоит провести исследования на клетках более близких к человеческим. Уже сегодня известны препараты, которые также влияют на AMPK-путь. Например, противодиабетическое средство метформин рассматривается как перспективный кандидат для борьбы с клеточным старением. Хотя кофеин вряд ли станет универсальным эликсиром молодости, новые данные помогают лучше понять молекулярные механизмы старения. Это знание приближает момент, когда медицина сможет создать безопасные препараты для продления здоровой жизни, используя самые неожиданные источники - включая любимую многими чашку кофе.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025