In effisjinter, enerzjybesparjende, griene en draachbere koelmetoade is de rjochting fan minsklike unremitting exploration.Koartlyn hat in online artikel yn it tydskrift Science rapportearre oer in nije fleksibele koelstrategy ûntdutsen troch in mienskiplik ûndersyksteam fan Sineeske en Amerikaanske wittenskippers - "torsjonele waarmtekoeling".It ûndersyksteam fûn dat it feroarjen fan de twist yn 'e fezels koeling kin berikke.Troch hegere kuollingseffisjinsje, lytsere grutte en tapasberens op ferskate gewoane materialen, is de "twisted heat kuolkast" makke op basis fan dizze technology ek belofte wurden.
Dizze prestaasje komt fan it koöperative ûndersyk fan it team fan professor Liu Zunfeng fan it State Key Laboratory of Medicinal Chemistry Biology, School of Pharmacy, en it Key Laboratory of Functional Polymer fan it Ministearje fan Underwiis fan Nankai University, en it team fan Ray H. Baugman , heechlearaar Texas State University, Dallas Branch, en Yang Shixian, Docent fan Nankai University.
Ferleegje gewoan de temperatuer en draai it
Neffens gegevens fan it International Refrigeration Research Institute makket it elektrisiteitsferbrûk fan airconditioning en kuolkasten yn 'e wrâld op it stuit sawat 20% fan it wrâldwide elektrisiteitsferbrûk.It wiid brûkte prinsipe fan loftkompresjekoeling hat hjoeddedei oer it generaal in Carnot-effisjinsje fan minder dan 60%, en de gassen dy't frijjûn wurde troch tradisjonele kuolprosessen fergrieme de globale opwaarming.Mei de tanimmende fraach nei koeling troch minsken, is it ferkennen fan nije teoryen en oplossingen foar koeling om koeleffisjinsje fierder te ferbetterjen, kosten te ferminderjen en de grutte fan kuolapparatuer te ferminderjen in driuwende taak wurden.
Natuerlik rubber sil waarmte generearje as it útwreidet, mar de temperatuer sil ôfnimme nei it weromlûken.Dit ferskynsel wurdt "elastyske thermyske koeling" neamd, dat al yn it begjin fan 'e 19e ieu ûntdutsen is.Om lykwols in goed koelend effekt te berikken, moat it rubber foarôf oant 6-7 kear de eigen lingte wurde útwreide en dan weromlutsen.Dit betsjut dat koeling in grut folume fereasket.Boppedat is de hjoeddeistige Carnot-effisjinsje fan "termyske koeling" relatyf leech, meastentiids mar sawat 32%.
Troch de technology "torsjonele koeling" spanden de ûndersikers it fibrous rubberelastomeer twa kear (100% strain), dan befestige beide einen en draaiden it fan ien ein om in Superhelix-struktuer te foarmjen.Ferfolgens, snelle untwisting barde, en de temperatuer fan de rubberen fezels sakke mei 15,5 graden Celsius.
Dit resultaat is heger dan it koelingseffekt mei 'elastyske thermyske koeling' technology: it rubber dat 7 kear langer útrekt wurdt, krimpt en koelt ôf oant 12,2 graden Celsius.As it rubber lykwols wurdt ferdraaid en útwreide, en dan tagelyk frijlitten, kin de 'torsjonele thermyske koeling' ôfkuolje oant 16,4 graden Celsius.Liu Zunfeng sei dat ûnder itselde koelingseffekt it rubbervolume fan 'torsjonele thermyske koeling' mar twatredde is fan dat fan 'elastyske thermyske koeling' rubber, en syn Carnot-effisjinsje kin 67% berikke, fier superior oan it prinsipe fan loft kompresje kuolling.
Fiskline en tekstylline kinne ek kuolle wurde
Undersikers hawwe yntrodusearre dat der noch in soad romte is foar ferbettering yn rubber as in "torsjonele waarmtekoeling" materiaal.Bygelyks, rubber hat in sêfte tekstuer en fereasket in protte draaien om signifikante koeling te berikken.De snelheid fan waarmteferfier is stadich, en problemen lykas werhelle gebrûk en duorsumens fan it materiaal moatte wurde beskôge.Dêrom is it ferkennen fan oare "torsjonele koeling" materialen in wichtige trochbraakrjochting wurden wurden foar it ûndersyksteam.
Opfallend hawwe wy fûn dat it skema 'torsjonele waarmtekoeling' ek fan tapassing is op fiskerij- en tekstyllinen.Earder realisearren minsken net dat dizze gewoane materialen koenen wurde brûkt foar koeling, "sei Liu Zunfeng.
De ûndersikers draaiden earst dizze rigide polymearfezels en foarmen in spiraalfoarmige struktuer.It útrekkenjen fan de helix kin de temperatuer ferheegje, mar nei it weromlûken fan de helix nimt de temperatuer ôf.
It eksperimint fûn dat it brûken fan 'e technology fan' e "torsjonele waarmtekoeling" polyetyleen-flechte draad in temperatuerfal fan 5,1 graden Celsius kin generearje, wylst it materiaal direkt wurdt útwreide en frijlitten mei hast gjin temperatuerferoaring waarnommen.It prinsipe fan 'torsjonele waarmtekoeling' fan dit type polyetyleenfaser is dat tidens it stretching-kontraksjeproses de ynterne twist fan 'e helix ôfnimt, wat liedt ta feroaringen yn enerzjy.Liu Zunfeng sei dat dizze relatyf hurde materialen duorsumer binne dan rubberfezels, en it koelingsnivo is grutter as dat fan rubber, sels as it heul koart útrekt is.
Ûndersikers ek fûn dat it tapassen fan de "torsional waarmte cooling" technology oan nikkel titanium foarm ûnthâld alloys mei hegere sterkte en flugger waarmte oerdracht resultearret yn bettere cooling prestaasjes, en allinnich in legere twist is nedich om te kommen ta in grutter cooling effekt.
Bygelyks, troch it draaien fan fjouwer nikkel titanium alloy triedden tegearre, de maksimale temperatuer drop nei untwisting kin berikke 20,8 graden Celsius, en de totale gemiddelde temperatuer drop kin ek berikke 18,2 graden Celsius.Dit is wat heger as de koeling fan 17,0 graden Celsius dy't berikt wurdt mei 'thermyske koeling' technology.Ien koelsyklus duorret mar sawat 30 sekonden, "sei Liu Zunfeng.
Nije technology kin yn 'e takomst brûkt wurde yn kuolkasten
Op grûn fan 'e technology "torsjonele waarmtekoeling" hawwe ûndersikers in koelkastmodel makke dat streamend wetter kin koelje.Se brûkten trije nikkel titanium alloy triedden as koeling materialen, rotearjende 0,87 revolúsjes per sintimeter te kommen ta in koeling fan 7,7 graden Celsius.
Dizze ûntdekking hat noch in lange wei te gean foar de kommersialisaasje fan 'twisted heat-koelkasten', mei sawol kânsen as útdagings, "sei Ray Bowman.Liu Zunfeng is fan betinken dat de nije koeltechnology ûntdutsen yn dizze stúdzje in nije sektor hat útwreide yn it koelfjild.It sil in nije manier leverje om enerzjyferbrûk yn it koelfjild te ferminderjen.
In oar spesjaal ferskynsel yn "torsjonele waarmtekoeling" is dat ferskate dielen fan 'e glêstried ferskate temperatueren hawwe, dy't feroarsake wurde troch de periodike ferdieling fan' e helix dy't ûntstien is troch it draaien fan 'e glêstried lâns de fiberlingte rjochting.De ûndersikers coated it oerflak fan nikkel titanium alloy tried mei Thermochromism coating te meitsjen "torsional cooling" kleur feroarjende fiber.Tidens it draaien en ûntdraaien proses ûndergiet de glêstried omkearbere kleurferoarings.It kin brûkt wurde as in nij soarte fan sensing elemint foar ôfstân optyske mjitting fan fiber twist.Bygelyks, troch it observearjen fan kleurferoarings mei it bleate each, kin men witte hoefolle revolúsjes it materiaal yn 'e fierte makke hat, wat in heul ienfâldige sensor is."Liu Zunfeng sei dat basearre op it prinsipe fan" torsjonele waarmte koeling ", guon fezels kinne ek brûkt wurde foar yntelliginte kleur feroarjende stoffen.
Post tiid: Jul-13-2023