Trong một thế giới không ngừng tìm kiếm các giải pháp sinh thái hiệu quả, một tiến bộ vượt bậc trong lĩnh vực làm mát có thể là một bước ngoặt .
Các nhà nghiên cứu đã phát triển một máy làm mát nhiệt điện ở trạng thái rắn , có khả năng tạo ra chênh lệch nhiệt độ 20 kelvin (âm 253 độ C) với hiệu suất cao.
Phát hiện này có thể cạnh tranh với các phương pháp làm mát rắn hiện tại, mang lại giải pháp thay thế đầy hứa hẹn cho các hệ thống làm mát nén hơi vốn kém hiệu quả và có hại cho môi trường.
Phát hiện mới có thể thay thế máy điều hòa không khí và giảm mức tiêu thụ năng lượng (Ảnh minh họa: Hãy tin vào khoa học của tôi).
Nguyên lý của hệ thống làm mát mới này dựa trên một hiện tượng gọi là làm mát bằng nhiệt điện.
Cụ thể, điện trường tác dụng lên vật liệu sẽ làm thay đổi hướng của điện tích, khiến nhiệt độ tăng lên tạm thời, sau đó là giảm đi khi loại bỏ điện trường.
Các nhà khoa học Junning Li, Emmanuel Defay và các đồng nghiệp tại Viện Khoa học và Công nghệ Luxembourg đã nghiên cứu phương pháp này bằng cách sử dụng các dải vật liệu gọi là tantalate scandium-chì .
Các dải này xếp chồng lên nhau, ngâm trong chất lỏng truyền nhiệt (dầu silicon), tạo ra các vùng nóng và lạnh vĩnh viễn với chênh lệch nhiệt độ khoảng 20⁰C, có hoặc không có điện trường.
Cụ thể, Li và các cộng sự đã phát triển một máy bơm nhiệt điện vòng kép có công suất làm lạnh tối đa 4,2 watt.
Triển vọng và tối ưu hóa trong tương lai
Thiết bị này lưu thông dầu silicon qua các đường ống để làm mát hoặc sưởi ấm ngôi nhà hoặc đồ vật. Mặc dù hiệu suất lý thuyết của thiết bị là 67% nhưng thiết kế hiện tại của nó chỉ đạt được khoảng 12%.
Theo Defay, hiệu suất này có thể được cải thiện bằng cách tìm ra chất dẫn nhiệt tốt hơn tantalate scandium-chì.
Nhà khoa học Neil Mathur, Đại học Cambridge (Anh), nhận xét: “Đây là thành tích vượt trội mà con người đạt được nhờ kết hợp các yếu tố mà chúng ta đã biết”.
Nó nêu bật những lợi ích của việc sử dụng các dải vật liệu nhiệt điện mỏng để có hiệu suất làm mát tốt hơn. Tuy nhiên, Neil lưu ý rằng nghiên cứu đã tập trung vào khả năng làm mát của chính các dải kim loại chứ không phải hiệu suất của toàn bộ thiết bị.
Sự đổi mới này đánh dấu sự cải tiến đáng kể so với các hệ thống làm mát truyền thống, có thể giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng vì các hệ thống làm mát hiện tại tiêu thụ 20% lượng điện trên thế giới. .
Nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc cải thiện hiệu suất của thiết bị và khám phá tiềm năng của nó cho các ứng dụng quy mô lớn.
- Xuất hiện hành tinh giống Trái đất, chỉ cách 22 năm ánh sáng
- Ngạc nhiên khi chứng kiến loài cá có lực cắn mạnh gấp 3 lần cá sấu săn mồi
- Vani – Hương vị đắt thứ 2 thế giới với giá biến động
