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.
Lõi Trái đất có thể bắt đầu xoay theo chiều ngược lại
Nghiên cứu mới công bố hôm 23/1 trên tạp chí Nature Geoscience hé lộ rằng thay đổi ở chiều quay của lõi trong Trái đất có thể diễn ra trong vòng vài thập kỷ tới.
Khám phá 5 hiện tượng ảo ảnh nổi tiếng nhất trên thế giới, đánh lừa mọi đôi mắt dù là tinh tường nhất
Bạn đã bao giờ chứng kiến hình ảnh của một chiếc thuyền bay, bóng người với vầng hào quang hay một thành phố mờ ảo trên mặt biển chưa?
Máy bay ném bom hạt nhân có thể bay liên tục 16.000km
Sau khi hoạt động trong một thập kỷ, B-36 "Peacemaker" là một trong những máy bay phi thường nhất từng cất cánh.
Bí ẩn mỏ kim loại quý hơn vàng: Rất quan trọng trong chế tạo tên lửa nhưng độc tính rất mạnh và cực khan hiếm
Đây là một kim loại quý hiếm bậc nhất nhưng cực kì độc hại.
Giếng bí ẩn nghìn năm bốc mùi lạ mà nhân loại chưa thể chạm đáy
Chiếc giếng bí ẩn này nằm ở vùng sa mạc phía đông Yemen, là một lỗ hổng khồng lồ của Trái đất, được cho là đã tồn tại hàng triệu năm.
Liệu chúng ta có thực sự đủ khả năng để có được sự sống vĩnh cửu?
Liệu con người có thể sống mãi vào một ngày nào đó trong tương lai không? Sự sống vĩnh cửu là điều mà mỗi con người đều mong muốn có được.
