【中國制冷網(wǎng)】除了觸摸屏和內置攝像頭等多余功能外,基本的冰箱技術(shù)在幾十年內沒(méi)有太大變化。他們仍然通過(guò)化學(xué)制冷劑和壓縮機進(jìn)行冷卻,現在歐洲研究人員已經(jīng)展示了一種有希望的早期冷卻系統,它使用磁場(chǎng)和變形記憶合金進(jìn)行冷卻。
磁冷卻系統通過(guò)利用磁熱效應起作用,即某些材料在暴露于磁場(chǎng)時(shí)會(huì )改變溫度。該技術(shù)幾乎與傳統冰箱一樣長(cháng),但從未真正得到應用,因為設備復雜性會(huì )破壞能源效率,其中通常是使用的超導磁體,這需要它們自己的冷卻系統。
為了解決這個(gè)問(wèn)題,達姆施塔特技術(shù)大學(xué)和德國Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(HZDR)的研究人員使用了磁鐵和特殊合金的獨特組合。磁鐵含有稀土金屬釹,以及鐵和硼。該合金是鎳,錳和銦的混合物。
這種組合是使系統實(shí)用的關(guān)鍵。這些磁鐵是目前已知的最強的永久磁鐵,能夠產(chǎn)生比地球強4萬(wàn)倍磁場(chǎng)。同時(shí),該特定合金在暴露于磁場(chǎng)時(shí)將冷卻,此外,它在變形后可恢復其原始形狀。利用這種組合,該項目的研究人員開(kāi)發(fā)了一個(gè)六步制冷循環(huán)。首先,冷卻元件(合金)暴露在磁場(chǎng)中,只需一毫秒就足以使其磁化和冷卻。然后將合金從磁場(chǎng)中移除,并且冷卻所需的任何物質(zhì)。隨著(zhù)合金回暖,它將保持磁化。接下來(lái),合金被輥子壓縮,這使得合金體積更密集,失去其磁性同時(shí)溫度上升,當滾筒被移除時(shí),合金在返回其常溫時(shí)恢復其原始形狀,為循環(huán)重新開(kāi)始做好準備。
該項目主要是一項可行性研究,旨在說(shuō)明形狀記憶合金如何幫助減少這類(lèi)裝置所需的永磁體數量。該團隊表示,這些磁鐵是最昂貴的部分。“我們已經(jīng)證明形狀記憶合金非常適合冷卻循環(huán),”該研究的作者Oliver Gutfleisch說(shuō)。 “我們需要的釹磁鐵要少得多,但仍能產(chǎn)生更強的磁場(chǎng),并產(chǎn)生相應更大的冷卻效果。”該團隊計劃在2022年之前建立一個(gè)演示裝置,以更好地了解系統如何冷卻物品,以及它的節能效果。該研究已經(jīng)發(fā)表在Nature Materials雜志上。
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