Исследования в области охлаждения
Много ученых сегодня пытается решить вопрос с уменьшением энергопотребления кондиционеров. Одним из перспективных решений стала разработка технологии, позволяющей повысить эффективность работы кондиционеров без использования жидких хладагентов. Эта технология была создана в 2023 году исследователем из Люксембургского института науки и технологий в Бельво Эммануэлем Дефеем и его коллегами. Она представляет собой прибор, функционирующий на основе электрокалорического охлаждения.
Прототип кондиционера, работающего на основе электрокалорического охлаждения, фото© techspot.com
Разработка прибора проводилась совместно с японской компанией Murata (Нагаокакио), которая уже выпускает аналогичные виды керамики для смартфонов, компьютеров и прочей техники. Дефей убеждён, что в ближайшем будущем эта технология масштабируется.
Нестандартные материалы
Уже созданы материалы, которые могут делать температуру существенно ниже температуры окружающей среды, при этом электроэнергия не задействуется. Эти материалы отражают попадающее на них солнечное излучение и выделяют значительную часть собственного теплового излучения. Благодаря этому они становятся прохладнее окружающей их температуры.
Китайские ученые разработали аэрогель, отражающий 104% солнечного света, фото WEB
Немало концепций пассивного охлаждения базируется на использовании неразлагающихся и неперерабатываемых полимеров. Но в июле 2024 года китайские учёные из Сычуаньского университета в Чэнду объявили о создании суперхолодного аэрогеля, в основе которого лежат весьма необычные компоненты: желатин и ДНК спермы лосося. Помещённый во внешнюю среду, аэрогель делает поверхности на 16 градусов холоднее, чем температура воздуха.
Охлаждающие поверхности
Ученый-материаловед из Колумбийского университета в Нью-Йорке (США) Юань Ян в своем отчёте описал результаты исследования, в рамках которого гофрированная стена была окрашена суперхолодной краской, но не вся, а лишь те участки волнистого орнамента, которые смотрели вверх. На фрагменты, обращённые вниз, был нанесён металл с низким коэффициентом теплопоглощения, что гарантировало невозможность поглощения излишнего тепла «металлической» стороной. В результате поверхность стены была на 2-3 градуса прохладнее температуры воздуха.
Ученые работают над созданием охлаждающих поверхностей для зданий, фото WEB
Умные чернила
Мохаммад Таха, инженер из Мельбурнского университета (Австралия), вместе со своими коллегами представили новый метод охлаждения зданий. В первых месяцах 2023 года учёные озвучили концепцию «чернил с изменением фазы». Эти чернила состоят из взвешенных наночастиц, способных изменять свою фазу в зависимости от температуры: они могут быть сверхпроводниками при низких температурах и металлом при более высоких.
«Чернила с изменением фазы» позволят материалу отражать тепло, фото WEB
Благодаря этому приёму материал, в зависимости от температуры воздуха, становится либо холодным, либо тёплым. Становясь металлом при нагревании, чернила приобретают линейную структуру, способную отражать тепло. Становясь же сверхпроводником при остывании, они принимают изолирующую зигзагообразную структуру, пропускающую тепло.
