Daha səmərəli, enerjiyə qənaət edən, yaşıl və portativ soyutma üsulu insanın fasiləsiz kəşfiyyatının istiqamətidir.Bu yaxınlarda "Science" jurnalındakı onlayn məqalədə Çin və Amerika alimlərinin birgə tədqiqat qrupu tərəfindən kəşf edilmiş yeni çevik soyuducu strategiyası - "burulma istilik soyuducusu" haqqında məlumat verilmişdir.Tədqiqat qrupu, liflərin içərisindəki burulmanın dəyişdirilməsinin soyumağa nail ola biləcəyini tapdı.Daha yüksək soyuducu səmərəliliyi, daha kiçik ölçüləri və müxtəlif adi materiallara tətbiqi sayəsində bu texnologiya əsasında hazırlanmış “burrulmuş istilik soyuducusu” da perspektivli olmuşdur.
Bu nailiyyət Nankai Universitetinin Təhsil Nazirliyinin Əczaçılıq Fakültəsi, Tibbi Kimya Biologiyası Dövlət Əsas Laboratoriyasından professor Liu Zunfeng komandasının və Rey H. Bauqmanın komandasının birgə tədqiqatından əldə edilmişdir. , Texas Dövlət Universitetinin Dallas filialının professoru və Nankai Universitetinin dosenti Yang Shixian.
Yalnız temperaturu aşağı salın və bükün
Beynəlxalq Soyuducu Tədqiqat İnstitutunun məlumatlarına görə, hazırda dünyada kondisionerlərin və soyuducuların elektrik istehlakı qlobal elektrik istehlakının təxminən 20%-ni təşkil edir.Bu gün hava sıxışdıran soyuducuda geniş istifadə olunan prinsip, ümumiyyətlə, 60% -dən az olan Carnot səmərəliliyinə malikdir və ənənəvi soyuducu proseslərin buraxdığı qazlar qlobal istiləşməni gücləndirir.İnsanlar tərəfindən soyuducuya artan tələbatla soyuducu səmərəliliyi daha da yaxşılaşdırmaq, xərcləri azaltmaq və soyuducu avadanlıqların ölçüsünü azaltmaq üçün yeni soyuducu nəzəriyyələr və həllərin araşdırılması aktual vəzifəyə çevrilmişdir.
Təbii kauçuk uzandıqda istilik əmələ gətirəcək, lakin geri çəkildikdən sonra temperatur azalacaq.Bu fenomen hələ 19-cu əsrin əvvəllərində kəşf edilmiş "elastik termal soyuducu" adlanır.Bununla belə, yaxşı soyutma effektinə nail olmaq üçün rezin öz uzunluğunun 6-7 qatına qədər uzanmalı və sonra geri çəkilməlidir.Bu o deməkdir ki, soyuducu böyük həcm tələb edir.Üstəlik, "termal soyuducu" nun cari Carnot səmərəliliyi nisbətən aşağıdır, adətən yalnız təxminən 32%.
“Burulma soyutma” texnologiyası vasitəsilə tədqiqatçılar lifli rezin elastomeri iki dəfə uzatdılar (100% gərginlik), sonra hər iki ucunu sabitlədilər və Superheliks strukturu yaratmaq üçün bir ucundan bükdülər.Sonradan sürətlə açılma baş verdi və rezin liflərin temperaturu 15,5 dərəcə Selsi azaldı.
Bu nəticə “elastik termal soyuducu” texnologiyasından istifadə edilən soyutma effektindən daha yüksəkdir: 7 dəfə uzanan rezin 12,2 dərəcə Selsiyə qədər daralır və soyuyur.Bununla belə, rezin bükülüb uzadılırsa və sonra eyni vaxtda buraxılarsa, 'burulma termal soyuducu' 16,4 dərəcə Selsiyə qədər soyuya bilər.Liu Zunfeng, eyni soyutma təsiri altında, 'burrulma termal soyuducunun' rezin həcminin 'elastik termal soyuducu' rezin həcminin yalnız üçdə ikisini təşkil etdiyini və Carnot səmərəliliyinin 67% -ə çata biləcəyini, hava prinsipindən çox üstün olduğunu söylədi. kompressorlu soyuducu.
Balıqçılıq xətti və tekstil xətti də soyudula bilər
Tədqiqatçılar kauçukun "burulma istilik soyuducu" materialı kimi təkmilləşdirilməsi üçün hələ çox yer olduğunu təqdim etdilər.Məsələn, rezin yumşaq bir quruluşa malikdir və əhəmiyyətli soyutma əldə etmək üçün çoxlu bükülmə tələb edir.Onun istilik ötürmə sürəti yavaşdır və materialın təkrar istifadəsi və davamlılığı kimi məsələlərə diqqət yetirilməlidir.Buna görə də, digər "burulma soyuducu" materiallarının tədqiqi tədqiqat qrupu üçün mühüm irəliləyiş istiqamətinə çevrildi.
Maraqlıdır ki, biz 'burrulma istilik soyutma' sxeminin balıqçılıq və toxuculuq xətlərinə də tətbiq oluna biləcəyini gördük.Əvvəllər insanlar bu adi materialların soyutma üçün istifadə edilə biləcəyini başa düşmürdülər "dedi Liu Zunfeng.
Tədqiqatçılar əvvəlcə bu sərt polimer lifləri bükərək spiralvari bir quruluş əmələ gətirdilər.Spiralın uzanması temperaturu yüksəldə bilər, lakin spiral geri çəkildikdən sonra temperatur azalır.
Təcrübə göstərdi ki, “burulma istiliklə soyutma” texnologiyasından istifadə etməklə, polietilen hörüklü məftil 5,1 dərəcə Selsi temperatur düşüşü yarada bilər, eyni zamanda material birbaşa uzanır və temperatur dəyişikliyi müşahidə edilmir.Bu tip polietilen lifin “burulma istiliklə soyudulması” prinsipi ondan ibarətdir ki, uzanan daralma prosesi zamanı spiralın daxili bükülməsi azalır və bu, enerjinin dəyişməsinə səbəb olur.Liu Zunfeng, bu nisbətən sərt materialların rezin liflərdən daha davamlı olduğunu və soyutma sürətinin çox qısa müddətə uzandıqda belə rezindən daha yüksək olduğunu söylədi.
Tədqiqatçılar həmçinin müəyyən ediblər ki, nikel titan formalı yaddaş ərintilərinə daha yüksək gücü və daha sürətli istilik ötürülməsi ilə "burulma istilik soyutma" texnologiyasının tətbiqi daha yaxşı soyutma performansı ilə nəticələnir və daha böyük soyutma effektinə nail olmaq üçün yalnız daha aşağı bükülmə tələb olunur.
Məsələn, dörd nikel titan ərintisi naqili bir-birinə bükməklə, büküldükdən sonra maksimum temperatur düşməsi 20,8 dərəcə Selsi, ümumi orta temperaturun düşməsi də 18,2 dərəcə Selsi çata bilər.Bu, “termal soyuducu” texnologiyasından istifadə etməklə əldə edilən 17,0 dərəcə Selsi soyutma göstəricisindən bir qədər yüksəkdir.Bir soyuducu dövrü cəmi 30 saniyə çəkir "dedi Liu Zunfeng.
Gələcəkdə soyuducularda yeni texnologiyadan istifadə oluna bilər
“Burulma istilik soyuducu” texnologiyasına əsaslanaraq, tədqiqatçılar axan suyu sərinlədə bilən soyuducu modeli yaradıblar.Onlar 7,7 dərəcə Selsi soyutma əldə etmək üçün hər santimetrdə 0,87 dövrə fırlanan, soyutma materialları kimi üç nikel titan ərintisi naqildən istifadə etdilər.
Bu kəşfin həm imkanları, həm də çətinlikləri ilə "burrulmuş istilik soyuducularının" kommersiyalaşdırılmasına qədər hələ çox yolu var "dedi Rey Bowman.Liu Zunfeng hesab edir ki, bu araşdırmada kəşf edilən yeni soyuducu texnologiya soyuducu sahəsində yeni bir sektoru genişləndirdi.Bu, soyuducu sahəsində enerji istehlakını azaltmaq üçün yeni bir yol təqdim edəcəkdir.
“Burulma istilik soyuducusu”nda başqa bir xüsusi hadisə, lifin müxtəlif hissələrinin fərqli temperaturlar nümayiş etdirməsidir ki, bu da lifin lif uzunluğu istiqamətində bükülməsi nəticəsində yaranan spiralın dövri paylanması nəticəsində yaranır.Tədqiqatçılar nikel titan lehimli telin səthini "burulma soyuducu" rəng dəyişdirən lif hazırlamaq üçün termoxromizm örtüyü ilə örtüblər.Bükülmə və bükülmə prosesi zamanı lif geri dönə bilən rəng dəyişikliklərinə məruz qalır.O, lif bükülməsinin uzaqdan optik ölçülməsi üçün yeni növ sensor element kimi istifadə edilə bilər.Məsələn, rəng dəyişikliyini adi gözlə müşahidə etməklə, çox sadə sensor olan materialın məsafədə neçə dövrə vurduğunu bilmək olar."Liu Zunfeng dedi ki," burulma istilik soyutma "prinsipi əsasında, bəzi liflər də ağıllı rəng dəyişdirən parçalar üçün istifadə edilə bilər.
Göndərmə vaxtı: 13 iyul 2023-cü il