Портативное охлаждающее устройство на основе каскадного механизма

«Первоначально был использован электростатический приводной механизм для перемещения тепла к теплоотводу». «Затем пленку подключили к источнику тепла и отключили напряжение. Пленка начинала охлаждаться, поглощая тепло от источника»

Последние технические достижения позволяют разрабатывать все более компактные и гибкие портативные устройства. Сюда входят носимые или портативные технологии, такие как умные часы, наушники или другие аксессуары, которые могут помочь людям разными способами.

Исследователи разработали портативное, компактное и гибкое охлаждающие устройство, работающее по электрокалорическому принципу. Его работа основана на четырехуровневом каскадном механизме, который позволяет значительно снизить температуру объекта относительно окружающей среды.

Портативное охлаждающее устройство выполнено из нескольких блоков, образованных с помощью электрокалорийной полимерной пленки. Когда на полимер подается напряжение, устройство нагревается вследствие значительного снижения энтропии. И наоборот, при отключении напряжения температура устройства падает.

«Был использован электростатический приводной механизм для перемещения тепла к теплоотводу. Напряжение подавалось так, чтобы тепло сбрасывалось в теплоотвод». «Затем пленку подключили к источнику тепла и отключили напряжение. Пленка начинала охлаждаться, поглощая тепло от источника».

Первоначально устройство использовалось по принципу, при котором происходило многократное перемещение тепла от источника к поглотителю. Это вызывало так называемое чистое охлаждающее воздействие на источник, что приводило к изменению его температуры. Однако снижение температуры, которого можно было достичь с помощью этого устройства, составило бы всего около 3⁰C.

«Чтобы увеличить этот показатель, была использована каскадная структура, объединяющая до четырех охлаждающих устройств. Вследствие чего снижение температуры составило около 9⁰C». «Несмотря на наличие дополнительных слоёв, каскадное устройство имеет толщину всего 1 сантиметр».

Связанная статья журнала Nature Energy:

https://doi.org/10.1038/s41560-020-00715-3

Источник: TechXplore