 Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Hệ thống làm mát từ tính dựa trên hợp kim bộ nhớ hình dạng
07.10.2018
Tủ lạnh hiện đại khá khác so với những người tiền nhiệm về hình dáng, sự hiện diện của màn hình cảm ứng và một loạt các chức năng phong phú hơn. Nhưng bên trong những chiếc tủ lạnh hiện đại nhất đều có cùng một bộ trao đổi nhiệt, đường ống, chất làm lạnh và máy nén, hoạt động của chúng mang lại một phần khá nhạy cảm trong tổng hóa đơn tiền điện được sử dụng. Công nghệ làm mát bằng từ tính được coi là một trong những hướng đầy hứa hẹn cho sự phát triển hơn nữa của công nghệ làm lạnh, và gần đây một nhóm các nhà nghiên cứu châu Âu, đã tạo ra một hệ thống từ tính thử nghiệm, đã chỉ ra rằng các hợp kim đặc biệt với cái gọi là bộ nhớ hình dạng có thể trở thành một giải pháp cho hầu hết của các vấn đề đã biết.
Hệ thống làm mát từ tính hoạt động do hiệu ứng từ tính, có nghĩa là một số vật liệu nhất định thay đổi nhiệt độ của chúng khi có từ trường tác dụng lên chúng. Công nghệ này, mặc dù được coi là một hướng đi rất hứa hẹn, nhưng vẫn chưa được sử dụng trong thực tế do sự phức tạp trong quá trình thực hiện. Các hệ thống làm mát từ tính thường yêu cầu nam châm với các cuộn dây siêu dẫn, bản thân chúng yêu cầu làm mát ở nhiệt độ cực thấp đắt tiền.
Để giải quyết các vấn đề trên, các nhà nghiên cứu từ Đại học Kỹ thuật Darmstadt và Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), Đức, đã sử dụng sự kết hợp độc đáo giữa nam châm và hợp kim đặc biệt. Các nam châm được sử dụng được làm từ hợp kim của sắt, boron và neodymium, trong khi hợp kim bộ nhớ hình dạng bao gồm niken, mangan và indium.
Các nam châm thu được là những nam châm vĩnh cửu mạnh nhất trên thế giới, có khả năng tạo ra từ trường mạnh gấp 40 lần từ trường của Trái đất. Và hợp kim đặc biệt nói trên, trong khi đó, cung cấp nhiệt độ giảm tối đa dưới tác động của từ trường. Ngoài ra, hợp kim có thể trở lại hình dạng ban đầu sau khi bị biến dạng.
Chu trình hoạt động của hệ thống làm mát từ tính khá phức tạp và bao gồm sáu bước. Trong bước đầu tiên, chỉ kéo dài một phần nghìn giây, hợp kim tiếp xúc với từ trường và nguội đi. Sau đó, ảnh hưởng của từ trường bị loại bỏ và hợp kim tỏa ra hơi lạnh của nó thông qua bộ tản nhiệt. Hợp kim nóng lên, nhưng đồng thời vẫn ở trạng thái nhiễm từ. Sau đó, hợp kim được nén bởi một con lăn đặc biệt, làm nó nóng lên nhiều hơn, khiến cấu trúc bên trong của vật liệu thay đổi, làm mất từ tính dư. Sau đó, hợp kim khôi phục lại hình dạng ban đầu và sẵn sàng lặp lại chu trình.
Nguyên mẫu của hệ thống làm mát từ tính mới chỉ là một minh chứng cho thấy việc sử dụng hợp kim bộ nhớ hình dạng có thể làm giảm số lượng nam châm vĩnh cửu cần thiết, một phần đắt nhất của công nghệ. Nhưng đến năm 2022, các nhà khoa học Đức đã có kế hoạch chế tạo một đơn vị làm lạnh từ tính quy mô lớn hơn thuộc loại mới, cho phép họ đo lường các thông số hoạt động của nó, bao gồm cả độ sâu làm lạnh, đồng thời đánh giá năng lượng và các thông số kinh tế của nó. hoạt động.
|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
Tất cả các ngôn ngữ của trang này