摆脱制冷剂 形状记忆合金让制冷高效环保


在炎热天气下食物保存和室内降温,这是机械制冷给我们带来的福利。但与此同时,它们的制冷剂和高能耗也让这件事对环境并不友好。为此,德国萨尔布吕肯大学的研究团队准备用形状记忆合计来取代传统制冷技术中的制冷剂,以达到绿色环保的目的。

形状记忆合计,有时还被人成为“人工肌肉”,其特性是将其拉伸、扭曲以及其他形式的变形,仍能回复到原来的形状。金属类形状记忆合金,例如铌钛合金,其变形将改变材料的晶体结构,也就是通常所说的相变。这一过程会发热。而让材料回复到初始状态,则会吸热,达到降温的目的。

萨尔布吕肯大学教授、团队领导人Stefan Seelecke介绍:“在我们的系统中,形状记忆合金被用来降温。形状记忆意味着铌钛合金具有记忆它们初始形状的能力。而形状记忆的过程,它们会吸热和放热,我们就用此来降温。”

根据Stefan Seelecke的介绍,该套系统的中心思想是预处理超塑性的形状记忆合金,然后让其回复,并向外界释放能量。最后让材料再次预变形,完成循环。

为了将该套系统的效率最优化,研究团队从实验上和模拟上做了努力。他们用热力图测试各种因素的影响,例如材料变形到何种程度,循环需要多快等等。最后,研究团队认为目前已经基于实验数据得到了一个空气制冷系统的优化原型。

最后,研究团队认为这套系统不但降温效率更高,而且不依赖制冷剂,对环境更友好。

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材料牛编辑整理。

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