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.

Hệ thống làm mát mới có thể thay thế máy điều hòa không khí
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.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Chai rượu đắt nhất thế giới được bán giá hơn 2,7 triệu USD

Chai rượu đắt nhất thế giới được bán giá hơn 2,7 triệu USD

Kỷ lục về chai rượu đắt nhất thế giới vừa được thiết lập sau khi một chai Macallan 1926 đạt mức giá hơn 2,1 triệu bảng Anh (2,72 triệu USD) trên sàn đấu giá của nhà Sotheby's ở London (Anh) hôm 18/11.

Đăng ngày: 21/11/2023
Khủng long có thể còn sống trên các hành tinh khác?

Khủng long có thể còn sống trên các hành tinh khác?

Khủng long đã tuyệt chủng từ hơn 65 triệu năm trước đây ở Trái đất, nhưng các nhà khoa học cho rằng chúng có thể vẫn còn sống trên một số hành tinh khác.

Đăng ngày: 21/11/2023
Bí ẩn về Horus - con mắt thần nổi tiếng của Ai Cập

Bí ẩn về Horus - con mắt thần nổi tiếng của Ai Cập

Mắt thần Horus đại diện cho sức khỏe, sự sống và sự tái sinh, từng xuất hiện trong lớp vải liệm thứ 12 của xác ướp Tutankhamun.

Đăng ngày: 19/11/2023
Liệu chúng ta có thực sự đủ khả năng để có được sự sống vĩnh cửu?

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.

Đăng ngày: 19/11/2023
Sự thật đáng kinh ngạc về những con đường cổ trên thế giới

Sự thật đáng kinh ngạc về những con đường cổ trên thế giới

Từ những con đường thời La Mã cổ đại, con đường có bức tượng Moai đặc sắc đến con đường được người xưa tạo ra để thể hiện quyền lực đều ẩn chứa những sự thật đáng kinh ngạc.

Đăng ngày: 18/11/2023
Vàng mỹ ký là gì?

Vàng mỹ ký là gì?

Vàng mỹ ký xuất hiện phổ biến ở các cửa hàng trang sức hiện nay, thế nhưng không nhiều người thực sự hiểu về loại vàng này.

Đăng ngày: 17/11/2023
Sự thật khó tin: Tốc độ Internet ở vùng nông thôn Mỹ còn chậm hơn cả bồ câu đưa thư

Sự thật khó tin: Tốc độ Internet ở vùng nông thôn Mỹ còn chậm hơn cả bồ câu đưa thư

Tùy theo khối lượng dữ liệu và khoảng cách nhất định, chim bồ câu được coi là lựa chọn nhanh và phù hợp hơn để gửi dữ liệu tại những khu vực nông thôn rộng lớn của nước Mỹ.

Đăng ngày: 17/11/2023
Tiêu điểm
Khoa Học News