Исследователи из Saarland University и центра ZeMA продемонстрировали перспективную систему охлаждения и нагрева, основанную на эластокалорическом эффекте. Вместо традиционных компрессоров и химических газов установка использует специальные металлические элементы, которые создают холод и тепло за счет механического растяжения и сжатия. В основе разработки лежит никель-титановый сплав с эффектом памяти формы. При деформации материал выделяет тепло, а после снятия нагрузки — поглощает его и охлаждается. Таким образом инженеры получают своеобразный тепловой насос без привычного фреона, сложных контуров и шумных компрессоров.
Главное преимущество технологии — экологичность. На фоне роста спроса на кондиционирование воздуха и ужесточения требований к выбросам новая система может стать более чистой альтернативой классическим решениям. Кроме того, такие установки потенциально способны потреблять меньше энергии. Разработчики уже перешли от простых металлических проволок к более сложным конструкциям, созданным с помощью 3D-печати. Это пористые и геометрически сложные элементы с увеличенной площадью поверхности, благодаря чему теплообмен происходит быстрее и эффективнее. Внешне такие детали напоминают дизайнерские арт-объекты, но каждая форма рассчитана с инженерной точностью.
Еще один интересный момент — материал способен частично «чувствовать» собственное состояние. Электрическое сопротивление сплава меняется при деформации, поэтому система может отслеживать работу без большого числа дополнительных датчиков. Сейчас ученые тестируют долговечность технологии и хотят добиться ресурса свыше миллиона циклов работы. Параллельно продумывается модульная конструкция, чтобы устройства было легко ремонтировать и обслуживать.
Если проект дойдет до массового производства, в будущем такие решения могут появиться в бытовых холодильниках, магазинах, вентиляционных системах и домашних кондиционерах. То есть охлаждать помещения смогут не газы, а умный металл.
Читать TechDigest в Google
