Учёные из Технологического института Карлсруэ и Университета Цукубы создали первую в мире эластокалорическую систему охлаждения, работающую непосредственно от тепла. В лабораторных испытаниях установка использовала тепловую энергию вместо электродвигателя. Такой подход позволяет применять для охлаждения солнечную энергию и сбросное тепло.
В основе разработки лежат две сверхтонкие плёнки из никель-титанового сплава. Первая при нагреве сжимается благодаря эффекту памяти формы и преобразует тепло в механическое движение. Это движение передаётся второй плёнке, которая при циклической нагрузке и разгрузке охлаждается.
Как пояснил руководитель исследовательской группы ZEco Thermal Lab Института микроструктурных технологий KIT Цзинъюань Сюй, одна плёнка превращает тепло в механическую работу, а другая — эту работу в холод. Ранее эластокалорическим системам для создания необходимого усилия требовались электрические приводы. Новая схема заменяет такой привод тепловым источником.
Во время экспериментов прототип при температуре привода 86 градусов Цельсия обеспечил разницу температур в четыре градуса на уровне компонента. При этом температура эластокалорического хладагента менялась почти на 13 градусов. Установка также стабильно работала от внешнего источника тепла с температурой 130 градусов.
Нынешнее устройство предназначено для проверки принципа работы, а не для получения максимальной мощности охлаждения. Исследователи планируют соединять несколько плёнок параллельно, чтобы увеличить производительность системы. Технологию рассматривают для охлаждения компьютерных процессоров за счёт выделяемого ими тепла, а также для автомобильной электроники, использующей тепло силовой установки.
