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.
Trung Quốc đánh sập 19 tòa nhà trong 10 giây: Thứ khiến tất cả đổ sập lại không phải là thuốc nổ
Sau 10 giây, các tòa nhà này chỉ còn là đống tro bụi. Toàn bộ quá trình đánh sập diễn ra trên diện tích 15 hecta. Những đám mây bi và khói lan ra khắp không trung.
Hồ thiêng ở TQ: 800.000 tấn tôm cá nhưng không một ai dám đánh bắt
Vì lý do gì mà người dân Tây Tạng không tận dụng nguồn tài nguyên vốn có dù không bị ngăn cấm bởi chính quyền hay pháp luật?
Tiết lộ bất ngờ về bữa ăn cuối cùng của hoàng đế Napoleon
Hoàng đế Napoleon nổi tiếng nước Pháp đã trút hơi thở cuối cùng vào ngày 5/5/1821 trên hòn đảo St. Helena hoang vắng.
Thị trấn "hỏa ngục" cháy suốt hơn 60 năm
Đám cháy kéo dài hàng chục năm đã biến thị trấn mỏ Centralia từ một nơi sôi động thành địa ngục hoang tàn.
Bị sét đánh rồi được cứu sống, anh chàng người Úc bỗng có khả năng dự báo các cơn bão
Một người Úc sau khi bị sét đánh và sống sót thì bỗng có khả năng kỳ lạ: Anh dự đoán rất chuẩn khi có bão sắp đến.
Phản vật chất - Loại vật chất đắt đỏ nhất thế giới
Phản vật chất là loại vật chất có mức giá cao nhất thế giới với 3,5 x 10 mũ 16 USD cho một gram hạt phản proton.
