Идет разработка холодильников на основе «пластиковых кристаллов»

Холодильник на пластиковых кристаллах

Холодильник является одним из самых полезных изобретений. Он позволил нам хранить продукты гораздо дольше без необходимости менять их вкус или текстуру путем маринования, заливки, сушки или соления (традиционные способы сохранения продуктов до появления механического охлаждения).

Но несмотря на то, что холодильники существуют уже почти столетие, они не сильно изменились. Это по-прежнему громоздкие коробки, работающие на компрессорах, в которых циркулируют химические вещества, наносящие вред окружающей среде. Однако этот, казалось бы, неподвластный времени дизайн может скоро измениться.

Исследователи из Кембриджского университета экспериментируют с новым видом холодильного агента под названием «пластиковые кристаллы», который переключается с неупорядоченной фазы на упорядоченную фазу под воздействием механической силы. Во время переключения фазы температура повышается, и это дополнительное тепло поглощается окружающей средой, что приводит к падению давления, которое заставляет кристаллы возвращаться в упорядоченное состояние, вызывая падение температуры.

Этот цикл давления и температуры такой же, как в обычном холодильнике. Тем не менее современные холодильники используют для этого компрессор, который повышает давление гидрофторуглеродов. Газы, используемые для охлаждения, представляют собой быстро растущую угрозу для климата. По данным исследователей, они почти в 10 000 раз сильнее задерживают тепло в атмосфере, чем углекислый газ, и если ничего не изменится, то их выбросы могут удвоиться к 2020 году и утроиться к 2030 году.

Более того, системы сжатия пара обычно занимают много места, но без необходимости в громоздком компрессоре и обширных трубах новые холодильники теоретически могут быть достаточно компактными и удобными.

«Если мы сможем выполнять ту же работу с твердым телом, это будет гораздо лучше для окружающей среды», — сказал Ксавье Мойя, специалист по материалам из Кембриджского университета в Великобритании, в интервью Inside Science.

В недавнем исследовании, опубликованном в Nature Communications, Ксавье Мойя и его коллеги показали, что пластиковые кристаллы неопентилгликоля (CH3)2C(CH2OH)2 имеют способность к охлаждению, сравнимую с системами, в которых используются гидрофторуглероды.

Но прежде чем твердотельные холодильники станут реальностью, необходимо решить некоторые инженерные задачи. Одной из них является гистерезис, который возникает, когда система, так сказать, обладает памятью. В этом конкретном случае температура пластиковых кристаллов не возвращается обратно к первоначальной температуре, поэтому каждый цикл охлаждения становится менее эффективным. Другим недостатком является то, что пластиковые кристаллы требуют огромного давления для работы, около 2500 бар, по сравнению с 50-100 бар в традиционных холодильниках.

По словам исследователей из Кембриджа, может пройти десятилетие, прежде чем холодильники на пластиковых кристаллах выйдут на потребительский рынок. В настоящее время они тестируют технологию в отделении, которое уже сотрудничает с производителями.

Исследование в журнале Nature Communications



Читайте также:
Нано-пинцет который может проникать в клетку

Ученые создали нано-пинцет для исследования клеток человека изнутри

По словам ученых, они уже представляют как водят целые рои этих нано-ботов для того, чтобы бороться с раком.
Что такое окситоцин?

Окситоцин — гормон любви и доверия?

Окситоцин участвует в создании и укреплении привязанности, групповой общности, регулирует социальное поведение. Однако в избытке он может способствовать куда менее светлым человеческим качествам.
Солнечное затмение 2012

На этой неделе произойдет последнее солнечное затмение года

На этой неделе жители юго-востока России, Европы, Азии, Австралии и Африки, могут наблюдать последнее солнечное затмение уходящего года и десятилетия.
Токсоплазмоз

Кошки могут заразить человека инфекцией, поражающей зрение

Этим паразитарным заболеванием инфицирована одна треть населения мира.
Пептид против ВИЧ

Новый пептид против ВИЧ. Первые результаты впечатляют

Отличительная особенность действия этого вещества заключается в том, что период жизни пептида достаточно большой.
Старение.

Начинаются новые антивозрастные клинические испытания. Участие стоит $1 млн

В Libella говорят, что они восстанавливают теломеры с помощью активация гена TERT, который обычно "выключен".

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *