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中美科学家团队研获新型柔性制冷方式。

近日在线出版的《科学》(Science)杂志,先容了中国南开大年夜学与美国得克萨斯州立大年夜学达拉斯分校的联合科研成果:柔性制冷新策略扭热制冷。这种新型制冷技巧,为制冷领域扩充了一个新的板块,这将为低落制冷领域能源损耗供给一种新的道路。

这项发明来自南开大年夜学药归天门生物学国家重点实验室、药学院、功能高分子教导部重点实验室刘遵峰教授团队与美国得克萨斯州立大年夜学达拉斯分校教授、南开大年夜学杨石先讲座教授雷·鲍曼(Ray H.Baughman)团队的相助钻研。刘遵峰、雷·鲍曼为论文合营通讯作者,南开大年夜学为论文第一单位。

他们发明,改变纤维内部的捻度可以实现降温。因为制冷效率更高、体积更小且适用于天然橡胶、钓鱼线以及镍钛合金等多种通俗材料,基于这种措施制成的扭热冰箱也变得前景可期。

根据国际制冷钻研机构的数据统计,今朝天下上应用空调和冰箱制冷耗损的电能约占举世电能损耗的20%。如今被广泛利用的空气压缩道理制冷,其卡诺效率一样平常低于60%。传统的冰箱在制冷历程开释出的气体正在加剧地球变暖。跟着人类对制冷需求的增添,探索新型制冷理论和规划,进一步前进制冷效率,低落资源并减小制冷设备的尺寸,成为当务之急。

橡皮筋拉伸会发烧,缩回后温度会低落,这种征象叫弹热制冷。其他固态制冷技巧还包括电热制冷、磁热制冷以及镍钛合金外形影象材料等新型规划。然则,这些制冷技巧的卡诺效率均未跨越空气压缩制冷技巧。

经由过程扭热制冷技巧,人们只必要解捻就可以使卡诺效率达到67%。这意味着,经由过程应用橡胶、钓鱼线等通俗材料进行制冷,有望得到更高卡诺效率,从而节省更多电能,低落制冷资源。

有趣的是,我们发明,‘扭热制冷’规划也适用于钓鱼线、纺织线。之前,人们并没故意识到这些通俗的材料可以用来进行制冷。刘遵峰说。钻研职员还发明,将扭热制冷技巧利用于强度更大年夜、传热更快的镍钛外形影象合金时,制冷效果更佳,且只必要加入较低的捻度,就会得到对照大年夜的降温。

这些初步的发明,间隔‘扭热冰箱’的商业化依然有很长的路要走,也存在很多机遇与寻衅,雷·鲍曼说,这些寻衅包括开拓新型的器件与材料以前进轮回应用寿命,合理使用输入功以前进效率。潜在的机遇包括,除应用商业化的现有材料,进一步优化‘扭热制冷’材料,得到最佳机能。

据懂得,清华大年夜学、武汉大年夜学、佐治亚南方大年夜学、清华大年夜学深圳国际钻研生院、林德科(美国)钻研中间、巴西坎皮纳斯州立大年夜学、天津理工大年夜学、辽宁科技大年夜学、中国药科大年夜学等单位介入了此项钻研。(记者 陈建强 刘茜 通讯员 吴军辉)

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