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中美科学家研获新型柔性制冷方法“扭热冰箱”前景可期

2019-11-12 11:15:21  阅读量:4363

摘要:中新社天津10月11日电 南开大学建校百年纪念日来临之际,10月11日在线出版的《科学》杂志刊文,报道了该校与美国得克萨斯大学达拉斯分校的一支国际联合研究团队研获的一种柔性制冷新策略——“扭热制冷”。

 

新华社天津10月11日电(张道正、吴俊辉)随着南开大学百年校庆的临近,10月11日在线发表在《科学》杂志上的一篇文章报道了该大学与达拉斯德克萨斯大学的一个国际联合研究团队开发的新型柔性制冷策略——“扭转热制冷”。

研究发现,冷却可以通过改变纤维内部的捻度来实现。由于制冷效率更高、体积更小、环境友好,适用于天然橡胶、钓鱼线、镍钛合金等常见材料,用这种方法制造的“扭热冰箱”也具有广阔的前景。

这一发现来自南开大学药学院药物化学与生物学国家重点实验室、功能高分子教育重点实验室刘祖峰教授团队和达拉斯德克萨斯大学教授、南开大学杨石先教授雷·包曼团队的合作研究。

“初步实验已经证实‘扭转热制冷’技术的卡诺效率可以达到67%。这意味着通过使用橡胶和钓鱼线等普通材料进行制冷,有望获得更高的卡诺效率,从而节省更多电能,降低制冷成本。”刘尊锋说道。

研究人员使用橡胶、钓鱼线、纺织线和具有更高强度和更快传热的NiTi形状记忆合金来测试“扭转热制冷”,发现可以实现更小的体积、更高的强度和更高的制冷效率。他们还基于“扭转热制冷”技术制作了一个冰箱模型,使用三根NiTi合金丝作为制冷材料,可以将流动的水的温度降低7.7摄氏度。

“这些初步发现离‘扭热冰箱’的商业化还有很长的路要走,而且还有很多机遇和挑战,”雷·鲍曼说。“这些挑战包括开发新的设备和材料来提高循环寿命,以及合理使用输入功率来提高效率。潜在的机会包括进一步优化“扭曲热制冷”材料,以获得最佳性能,以及使用商用材料。”

刘尊峰认为,这项研究中发现的新制冷技术拓展了制冷领域的一个新领域,并将为降低制冷领域的能耗提供一条新途径。(结束)

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