Вчені створили інноваційну установку, яка має показники ефективності в 2 рази вище, ніж у звичайного холодильника. При цьому, пристрій не вимагає холодоагенту.
Принцип роботи установки заснований на передачі тепла за допомогою використання металевих «м’язів». Штучна м’язова тканина створена з титану-нікелю. Варто відзначити, що «м’язи» мають пам’ять форми.
У процесі розширення ці м’язові нитки поглинають теплову енергію, а коли повертаються в початковий стан – віддають енергію. Творці технології відзначають перепад температурних показників в даному процесі на 20 градусів Цельсія.
Група вчених відзначає, що напружені нитки з нітинолу при розвантаженні в умовах кімнатної температури стають холоднішими на 20 градусів.
Такі показники є мінімальними, адже отримані від прототипу в лабораторних умовах. За словами винахідників нової технології, їх розробка здатна на більше. Дана система здатна не тільки ефективно охолоджувати, але і нагрівати. Ефективність пристрою в 2-3 рази перевершує показники звичайних нагрівальних або охолоджувальних приладів. Слід зазначити, що дана технологія є повністю екологічною і безпечною для навколишнього середовища.
Пристрій має вигляд циліндра, який безперервно обертається. На стінки циліндра намотані нитки з нітинолу. Під час прискореного обертання нитки з одного боку установки розтягуються і поглинають теплову енергію з повітря. Коли вони переміщаються на іншу сторону, то відбувається стиснення і нітинолові джгути віддають теплову енергію назовні.
Для повноцінного функціонування слід оснастити установку спеціальними коробами, в яких будуть встановлені вентилятори. Лопаті будуть проганяти повітря в системі, тим самим створюючи гібридне джерело обігріву та охолодження.
В рамках програми «Ferroic Cooling», інвестованої компанією DFG, проводилося дослідження даної технології протягом декількох років. В результаті такої серйозної наукової роботи вдалося визначити конкретне число ниток нітинолу, швидкість обертання установки і рівень навантаження на нітінолові джгути, при яких ефективність роботи пристрою буде максимальною.
Зі збільшенням площі циліндра, що обертається, прискорюється процес передачі тепла. Нітинолові нитки стали збирати в пучки для швидкого охолодження. В процесі тестування технології була використана телевізійна камера. Вона дозволила провести точний аналіз етапів підвищення і зниження температури.
Основним секретом успішної роботи пристрою є максимально точний розрахунок параметрів. Показники потужності установки в 30 разів більше, ніж вимагають нітінолові нитки для стиснення або розширення механічним шляхом.
Вивчення параметрів системи дозволило розробникам налаштовувати її роботу в найдрібніших подробицях під конкретні потреби. Доповненням установки стало спеціальне ПЗ, розроблене саме під неї. Тепер налаштування параметрів нагрівання та охолодження проводиться через комп’ютер. По закінченню етапу розробки і моделювання програмного забезпечення, система може бути запущена в продаж.
Винахідники відзначають, що новий пристрій в 2 рази перевершує по ефективності тепловий насос і в 3 рази – холодильник. Система не вимагає включення до складу токсичних речовин, в ній немає теплообмінників і труб, адже охолодження повітря відбувається напряму. В якості основного матеріалу нітинол був обраний не випадково. Цей сплав має високу втомну стійкість. Це дозволяє гарантувати повноцінне функціонування системи протягом багатьох років.
