Ученые разработали безмоторную систему охлаждения, которая использует тепловую энергию для выработки механической работы для рефрижерации. Об этом сообщает «Хайтек» со ссылкой на исследование в журнале Nature Energy.
Исследователи из Карлсруэйского института технологий и Университета Цукубы объединили две ультратонкие металлические пленки, которые заменяют стандартные электрические приводы. Пленка из титана и никеля толщиной 22 микрометра сжимается при нагревании, превращая тепловую энергию в механическое движение. Это движение растягивает и отпускает вторую пленку из сплава титана, никеля и железа толщиной 26,5 микрометра. Физический процесс запускает обратимый фазовый переход в кристаллической структуре сплава, который производит охлаждение.
Во время лабораторных испытаний инженеры задействовали внешний источник тепла с температурой 130 °C. Твердотельное устройство успешно продемонстрировало разницу температур в 2,2 K между горячей и холодной сторонами без подключения к розетке. При электрическом нагреве прототип достиг удельной мощности охлаждения в 4,43 Вт/г после 20 циклов работы. Тонкие пленки обеспечивают системе высокое соотношение площади поверхности к объему, что гарантирует очень быструю передачу тепла.
Сейчас экспериментальный образец выдает всего 2,09 милливатта охлаждающей мощности, что пока не покрывает тепловую нагрузку современных процессоров. Ограничения также накладывают медленное срабатывание системы и текущая геометрия теплообменника. В данный момент авторы проекта работают над параллельным соединением нескольких металлических пленок для кратного увеличения мощности. В перспективе масштабирование технологии позволит крупным дата-центрам утилизировать собственный горячий выхлоп для кондиционирования серверных стоек.
Обложка: magnific
