Новая технология охлаждения вещей с помощью ионов

27.07.2023

Исследователи из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли и Калифорнийского университета в Беркли (США) представили инновационный метод охлаждения, который базируется на фазовых изменениях материалов и использует принципы сохранения и высвобождения энергии. Этот метод открывает потенциал для эффективного и устойчивого охлаждения, применимого как в бытовых условиях, так и в промышленности.

Исследование сосредотачивается на использовании эффекта фазовых изменений, таких как переход твердого льда в жидкую воду, для создания охлаждающего эффекта. При повышении температуры, чтобы вызвать таяние льда, тепло поглощается из окружающей среды, что приводит к эффективному охлаждению.

Один из способов активировать фазовое изменение - добавить ионы или заряженные частицы. Это может быть реализовано, например, через посыпание дорог солью для предотвращения образования льда. Исследователи предложили ионокалорический цикл, основанный на этом принципе, который может эффективно конкурировать с существующими хладагентами.

Моделирование ионокалорического цикла и эксперименты с использованием соли показали перспективу этой методики. Путем изменения температуры плавления материала путем воздействия тока, исследователи добились сдвига температуры на значительные значения. Так, применяя менее одного вольта заряда, удалось достичь сдвига температуры на 25 градусов по Цельсию.

Эта новая технология обладает потенциалом заменить существующие системы охлаждения, такие как сжатие пара, которые зависят от газов с высоким потенциалом глобального потепления. Такие методы становятся особенно актуальными в контексте международных соглашений, направленных на снижение выбросов вредных веществ.

Следующим этапом для исследователей станет перевод полученных результатов из лаборатории в практические коммерческие системы. Успешная реализация этой технологии может значительно повлиять на будущее систем отопления и охлаждения, превращая их в более эффективные и экологически чистые процессы.

<< Назад: Камера для съемок цветного видео в абсолютной темноте 28.07.2023

>> Вперед: Электронная книга PocketBook Basic Lux 4 27.07.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Восприятие музыки зависит от цвета концертного зала 03.03.2026

Восприятие живой музыки традиционно связывают с слухом, однако на впечатления от концерта влияют и другие факторы, включая визуальное оформление и освещение. Вопрос о том, может ли цвет интерьера напрямую изменять то, как мы слышим звук, долго оставался открытым. Недавнее исследование ученых из Технического университета Берлина проливает свет на эту связь и демонстрирует, что визуальная среда способна влиять на субъективное восприятие музыки. Чтобы изучить эффект цвета, исследователи предложили участникам прослушать записи концерта в виртуальных залах, оформленных в красные, зеленые и синие оттенки. Цвета варьировались по яркости и насыщенности, что дало 12 различных вариантов оформления. Поскольку построить физические залы с таким разнообразием цветов было невозможно, использовалась технология виртуальной реальности. Звук воспроизводился через наушники с бинауральной технологией, адаптирующей звучание к движениям головы, что создавало ощущение реального присутствия в зале. Участ ...>>

Chrysalis: концепт межзвездного корабля для 400-летнего путешествия 03.03.2026

Межзвездные полеты остаются одной из самых амбициозных целей человечества. Международный научный проект Chrysalis предложил концепцию космического корабля, способного совершить 400-летнее путешествие с экипажем из 2400 человек. Победивший в конкурсе 2025 года дизайн демонстрирует не только инженерные решения, но и социальную архитектуру, рассчитанную на 16 поколений людей, живущих на борту. В основе концепции лежит вращательная конструкция длиной 58 километров. Такая масштабная система должна создать искусственную гравитацию, достаточную для нормального функционирования организма, без вызывающей дезориентацию центробежной нагрузки. Для стабилизации конструкции проект предусматривает несколько цилиндров, вращающихся в противоположных направлениях, что минимизирует колебания и вибрации. Сборка корабля планируется в точках Лагранжа - участках космоса, где можно минимизировать расход топлива. Движение корабля предполагается обеспечить прямым термоядерным двигателем на гелии-3 и дейте ...>>

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Сверхскоростной бюджетный лазерный интернет 07.06.2025 В условиях растущего спроса на доступ к высокоскоростному интернету, особенно в отдаленных и труднодоступных районах, инженеры по всему миру ищут новые решения, способные обеспечить стабильное и быстрое соединение без необходимости масштабных земляных работ. Одним из самых перспективных подходов стала лазерная передача данных - и теперь американский стартап Taara, ранее входивший в состав технологического гиганта Alphabet, делает заметный шаг вперед в этом направлении. Технология, разработанная Taara, использует узконаправленные световые лучи, известные под названием Lightbridge. Они позволяют передавать данные со скоростью до 20 гигабит в секунду, что значительно превосходит производительность спутниковых систем, таких как Starlink, - в 10, а то и в 100 раз. При этом затраты на развертывание лазерной сети остаются существенно ниже, чем у волоконно-оптической инфраструктуры. Важно и то, что Lightbridge может преодолевать естественные преграды, включая реки, овраги и ущелья длиной до 20 километров, без необходимости прокладки кабеля под землей. Компания уже провела успешные испытания системы в разных климатических и географических условиях, включая США, Кению и Демократическую Республику Конго. Эти пилотные запуски подтвердили, что технология работает устойчиво даже там, где погодные условия или технические ограничения создают проблемы для других видов связи. Специалисты Taara добились этого благодаря улучшенной системе стабилизации луча, а также более прочным и точным конструкциям передающих устройств. Вместо громоздких станций или спутников система Taara использует небольшие устройства, устанавливаемые на крышах зданий или мачтах. Главное условие - наличие прямой видимости между точками. Такая компактность делает технологию удобной для масштабирования и использования в городах, сельской местности и даже в чрезвычайных ситуациях, где скорость восстановления связи играет ключевую роль. Особое внимание разработчики уделяют миниатюризации оборудования. В 2026 году они планируют представить фотонный чип, размер которого будет сопоставим с кончиком пальца. Несмотря на столь скромные габариты, он сохранит возможность передачи данных на 20-километровые расстояния и будет работать как в видимом, так и в инфракрасном диапазоне. Более низкая стоимость и простота установки нового чипа позволят существенно расширить сферу применения технологии. Примечательно, что сама идея лазерной передачи данных не нова - ее рассматривают еще с конца 1990-х годов. Однако именно Taara удалось решить ключевые технические проблемы, включая нестабильность сигнала в неблагоприятных условиях и необходимость точной юстировки. Это открывает путь к широкому внедрению лазерного интернета как устойчивой и масштабируемой альтернативы традиционным кабельным сетям.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026