Hệ thống làm mát mới có thể thay thế máy điều hòa không khí
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 tạo ra bước ngoặt.
Các nhà nghiên cứu đã phát triển một thiết bị làm mát bằng điện nhiệt ở trạng thái rắn, có khả năng tạo ra chênh lệch nhiệt độ 20 kelvin (âm 253 độ C) với hiệu suất cao.
Khám phá này có thể cạnh tranh với các phương pháp làm mát rắn hiện tại, nó đưa ra 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.
Khám phá mới có thể thay thế máy điều hòa không khí và giảm mức tiêu thụ năng lượng. (Ảnh minh họa: Trust my science).
Nguyên lý hệ thống làm mát mới này dựa trên một hiện tượng gọi là làm mát bằng điện nhiệt.
Cụ thể, điện trường tác dụng lên vật liệu sẽ làm thay đổi hướng của điện tích, gây ra sự tăng nhiệt độ tạm thời, sau đó là giảm đi khi loại bỏ điện trường.
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, sử dụng các dải vật liệu được gọi là tantalate scandium-chì.
Các dải này, được xếp chồng lên nhau, ngâm trong chất lỏng truyền nhiệt (dầu silicon), tạo ra các vùng nóng và lạnh vĩnh viễn với nhiệt độ chênh lệch khoảng 20⁰C, khi có hoặc không có điện trường.
Cụ thể, Li và các đồng nghiệp đã phát triển một máy bơm điện nhiệt vòng kép có công suất làm mát tối đa 4,2 watt.
Triển vọng và tối ưu hóa trong tương lai
Thiết bị này luân chuyển dầu silicon qua các đường ống nhằm 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 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 (Vương quốc Anh), nhận xét: "Đây là một hiệu suất vượt trội con người đạt được bằng cách kết hợp các yếu tố mà chúng ta đã biết".
Nó nêu bật lợi ích của việc sử dụng các dải vật liệu điện nhiệt 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 bước 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 năng của 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 ứng dụng quy mô lớn của nó.
Kỹ thuật chìm vào giấc ngủ trong 10 giây của quân đội Mỹ
Phương pháp thư giãn gương mặt, chân tay, thả lỏng vai, hít thở sâu, nghĩ đến mặt hồ tĩnh lặng, có thể giúp bạn chìm vào giấc ngủ chỉ trong 10 giây.
Làm thế nào để cảm nhận được Trái đất quay mỗi ngày? Hãy quan sát 4 hiện tượng này nhé!
Chúng ta biết rằng trong vũ trụ này, về cơ bản tất cả các thiên thể đều quay, tất nhiên Trái đất của chúng ta cũng không ngoại lệ.
Các nhân vật trong những bộ truyện kinh điển trông sẽ ra sao khi được tái dựng với công nghệ AI?
Liệu các diễn viên trong phim chuyển thể từ tác phẩm văn học nổi tiếng có diện mạo giống với miêu tả trong sách hay không?
Công nghệ tương lai trong trí tưởng tượng của con người năm 1955
Một số công nghệ tưởng tượng này đã trở nên rất quen thuộc ngày nay.
Thiên tai được phân loại như thế nào?
Thiên tai được phân loại theo nhiều cách, tuy nhiên cách phân loại thông dụng nhất là theo nguồn gốc quyển nơi phát sinh ra thiên tai.
Phong tục lễ Tạ Ơn khác biệt khắp năm châu
Lễ Tạ Ơn không chỉ có riêng ở Mỹ mà còn được tổ chức ở nhiều quốc gia với tên gọi, phong tục và nghi lễ riêng biệt.
