擺脫制冷劑 形狀記憶合金讓制冷高效環保


在炎熱天氣下食物保存和室內降溫,這是機械制冷給我們帶來的福利。但與此同時,它們的制冷劑和高能耗也讓這件事對環境并不友好。為此,德國薩爾布呂肯大學的研究團隊準備用形狀記憶合計來取代傳統制冷技術中的制冷劑,以達到綠色環保的目的。

形狀記憶合計,有時還被人成為“人工肌肉”,其特性是將其拉伸、扭曲以及其他形式的變形,仍能回復到原來的形狀。金屬類形狀記憶合金,例如鈮鈦合金,其變形將改變材料的晶體結構,也就是通常所說的相變。這一過程會發熱。而讓材料回復到初始狀態,則會吸熱,達到降溫的目的。

薩爾布呂肯大學教授、團隊領導人Stefan Seelecke介紹:“在我們的系統中,形狀記憶合金被用來降溫。形狀記憶意味著鈮鈦合金具有記憶它們初始形狀的能力。而形狀記憶的過程,它們會吸熱和放熱,我們就用此來降溫。”

根據Stefan Seelecke的介紹,該套系統的中心思想是預處理超塑性的形狀記憶合金,然后讓其回復,并向外界釋放能量。最后讓材料再次預變形,完成循環。

為了將該套系統的效率最優化,研究團隊從實驗上和模擬上做了努力。他們用熱力圖測試各種因素的影響,例如材料變形到何種程度,循環需要多快等等。最后,研究團隊認為目前已經基于實驗數據得到了一個空氣制冷系統的優化原型。

最后,研究團隊認為這套系統不但降溫效率更高,而且不依賴制冷劑,對環境更友好。

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材料牛編輯整理。

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