Немецкие ученые разработали систему охлаждения на искусственных мышцах

Команда исследователей из Саарского университета, Германия, создала новый тип энергоэффективной, экологически чистой технологии охлаждения, которая не требует использования хладагентов. Охлаждающий эффект обеспечивают “мышцы” из никель-титанового сплава.

Технология использует материалы с памятью формы, которые называют искусственными мышцами. Они могут переносить тепло за счет напряжения и расслабления “мышечных волокон” из никель-титановой проволоки. Опытный образец устройства представлен на Ганноверской промышленной выставке.

Искусственные мышцы представляют собой пучки сверхтонкой проволоки из никель-титана, которые обладают свойством возвращать форму после растяжения. Фазовые переходы от напряжения к расслаблению заставляют волокна поглощать и выделять тепло. Этот эффект использован в технологии: предварительно напряженная проволока, расслабляясь, отводит тепло и охлаждает пространство. При повторном напряжении тепло высвобождается и отводится наружу.

Чтобы сделать этот процесс максимально эффективным, исследователи использовали кулачковый привод: вращаясь, он одновременно растягивает и ослабляет пучки проволок. Пучки расположены в двух камерах, где происходит нагрев и охлаждение воздуха. Таким образом, устройство может быть использовано и для кондиционирования, и как тепловой насос.

По оценке научного руководителя группы, технология до 15 раз эффективнее по сравнению с системами на хладагентах. Эксперты считают, что она может стать альтернативой парокомпрессионному охлаждению.

В настоящий момент исследователи разработали оптимальный механизм и выяснили опытным путем, какое количество проволок нужно в пучке и как коррелирует уровень нагрузки с показателями охлаждения. Это позволяет моделировать и настраивать систему для создания определенных условий среды.

По материалам scienceblog.com