Карманное охлаждающее устройство на основе каскадного механизма

Последние технические достижения позволяют разрабатывать все более компактные и гибкие устройства. Сюда входят портативные технологии, такие как умные часы, наушники или другие умные аксессуары, которые могут помочь людям разными способами. Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе недавно разработали стратегию, которая может позволить производить портативные, компактные и гибкие электрокалорические охлаждающие устройства. Эта стратегия основана на четырехуровневом каскадном механизме, который позволяет значительно повысить температуру в окружающей среде пользователя.

"Наше исследование началось более пяти лет назад, когда мы были профинансированы агентством Министерства энергетики США, для решения ключевой потребности в охлаждении: поддержания достаточного личного теплового комфорта при одновременном снижении потребления энергии для офисов и зданий", - сказал один из исследователей. "Нашей ключевой целью было создание портативного кулера".

Карманное охлаждающее устройство выполнено из электрокалорической полимерной пленки. Когда на полимер подается напряжение, устройство нагревается из-за значительного снижения энтропии. И наоборот, при снятии напряжения температура устройства падает.

Первоначально устройство было основано на механизме, который многократно перемещал полимерную пленку с ее источника тепла и ее поглотителя. Это оказало так называемое чистое охлаждающее воздействие на источник, что приводило к изменению температуры. К сожалению, однако, диапазон температур, который мог быть достигнут с помощью устройства, использующего только этот механизм, был ограничен.

«Чтобы увеличить этот температурный диапазон, мы затем ввели каскадный механизм, объединив до четырех охлаждающих устройств. Несмотря на дополнительные слои, каскадное устройство осталось тонким, толщиной всего 1 сантиметр».

«Разработанный нами каскадный механизм является очень многообещающим и обеспечивает широкий диапазон температур», - сказал Пей. «Это также помогает повысить эффективность устройств примерно в три раза. Благодаря этим двум улучшениям мы можем предвидеть создание компактных бесшумных, эффективных устройств охлаждения, которые можно даже сделать гибкими».

В будущем предложенная каскадная конструкция может быть использована для создания портативных охлаждающих устройств, которые различаются по форме, размеру и характеристикам. В своих следующих исследованиях ученые планируют изучить использование альтернативных или дополнительных стратегий проектирования, чтобы сделать устройство меньше, а также более незаметным, эффективным и гибким.

Комментарии: