ለወደፊቱ የማቀዝቀዣ ማቀዝቀዣ "መጠምዘዝ" ብቻ ያስፈልገው ይሆናል.

ይበልጥ ቀልጣፋ፣ ሃይል ቆጣቢ፣ አረንጓዴ እና ተንቀሳቃሽ የማቀዝቀዝ ዘዴ የሰዎች የማያቋርጥ አሰሳ አቅጣጫ ነው። በቅርብ ጊዜ በሳይንስ መጽሔት ላይ የወጣ የመስመር ላይ ጽሑፍ በቻይና እና አሜሪካውያን ሳይንቲስቶች የጋራ የምርምር ቡድን የተገኘውን አዲስ ተለዋዋጭ የማቀዝቀዣ ስልት - "የቶርሺናል ሙቀት ማቀዝቀዣ" ዘግቧል. የምርምር ቡድኑ በቃጫዎቹ ውስጥ ያለውን ጠመዝማዛ መቀየር ቅዝቃዜን እንደሚያመጣ አረጋግጧል። ከፍተኛ የማቀዝቀዝ ቅልጥፍና፣ አነስተኛ መጠን ያለው እና ለተለያዩ ተራ ቁሶች ተፈፃሚነት ያለው በመሆኑ በዚህ ቴክኖሎጂ መሰረት የተሰራው “የተጣመመ የሙቀት ማቀዝቀዣ”ም ተስፋ ሰጪ ሆኗል።

ይህ ስኬት የመጣው ከስቴት ቁልፍ የመድኃኒት ኬሚስትሪ ባዮሎጂ ፣ የፋርማሲ ትምህርት ቤት እና የናንካይ ዩኒቨርሲቲ የትምህርት ሚኒስቴር ቁልፍ ላብራቶሪ እና የ Ray H. Baugman ቡድን የፕሮፌሰር ሊዩ ዙንፌንግ ቡድን የትብብር ምርምር ነው ። ፣ የቴክሳስ ስቴት ዩኒቨርሲቲ ፕሮፌሰር፣ የዳላስ ቅርንጫፍ፣ እና ያንግ ሺክሲያን፣ የናንካይ ዩኒቨርሲቲ ዶሴንት።

የሙቀት መጠኑን ይቀንሱ እና ያዙሩት

ከአለም አቀፍ የማቀዝቀዣ ምርምር ኢንስቲትዩት የተገኘው መረጃ እንደሚያሳየው በአለም ላይ የአየር ማቀዝቀዣዎች እና ማቀዝቀዣዎች የኤሌክትሪክ ፍጆታ በአሁኑ ጊዜ ከአለም አቀፍ የኤሌክትሪክ ፍጆታ 20 በመቶውን ይይዛል። በአሁኑ ጊዜ በስፋት ጥቅም ላይ የዋለው የአየር መጭመቂያ ማቀዝቀዣ መርህ በአጠቃላይ የካርኖት ቅልጥፍና ከ 60% ያነሰ ሲሆን በባህላዊ የማቀዝቀዣ ሂደቶች የሚለቀቁት ጋዞች የአለም ሙቀት መጨመርን እያባባሱ ነው. በሰዎች የማቀዝቀዣ ፍላጎት እየጨመረ በመምጣቱ የማቀዝቀዣን ውጤታማነት የበለጠ ለማሻሻል, ወጪን ለመቀነስ እና የማቀዝቀዣ መሳሪያዎችን መጠን ለመቀነስ አዲስ የማቀዝቀዣ ንድፈ ሃሳቦችን እና መፍትሄዎችን ማሰስ አስቸኳይ ስራ ሆኗል.

የተፈጥሮ ላስቲክ በሚዘረጋበት ጊዜ ሙቀትን ያመነጫል, ነገር ግን ከተነሳ በኋላ የሙቀት መጠኑ ይቀንሳል. ይህ ክስተት በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ የተገኘ "የላስቲክ የሙቀት ማቀዝቀዣ" ይባላል. ይሁን እንጂ ጥሩ የማቀዝቀዝ ውጤት ለማግኘት, ጎማውን ከ6-7 እጥፍ የራሱን ርዝመት ቀድመው መዘርጋት እና ከዚያም ወደ ኋላ መመለስ ያስፈልጋል. ይህ ማለት ማቀዝቀዣ ትልቅ መጠን ያስፈልገዋል. ከዚህም በላይ በአሁኑ ጊዜ ያለው የካርኖት የ "ሙቀት ማቀዝቀዣ" በአንጻራዊነት ዝቅተኛ ነው, በአብዛኛው ወደ 32% ብቻ ነው.

በ"torsional cooling" ቴክኖሎጂ አማካኝነት ተመራማሪዎቹ የፋይበርስ ላስቲክ ኤላስቶመርን ሁለት ጊዜ (100% ውጥረት) ዘርግተው ሁለቱን ጫፎች አስተካክለው ከአንዱ ጫፍ በመጠምዘዝ የሱፐርሄሊክስ መዋቅር ፈጠሩ። በመቀጠል, ፈጣን አለመዞር ተከስቷል, እና የጎማ ፋይበር ሙቀት በ 15.5 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ቀንሷል.

ይህ ውጤት 'elastic thermal refrigeration' ቴክኖሎጂን በመጠቀም ከማቀዝቀዣው ውጤት ከፍ ያለ ነው፡ ላስቲክ በ 7 እጥፍ የሚረዝመው ኮንትራት እና ወደ 12.2 ዲግሪ ሴልሺየስ ይቀዘቅዛል. ነገር ግን ላስቲክ ከተጠማዘዘ እና ከተራዘመ እና በተመሳሳይ ጊዜ ከተለቀቀ, የ 'torsional thermal refrigeration' ወደ 16.4 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ሊቀዘቅዝ ይችላል. ሊዩ ዙንፌንግ በተመሳሳይ የማቀዝቀዝ ውጤት ስር የላስቲክ መጠን 'torsional thermal refrigeration' ከ 'elastic thermal refrigeration' ጎማ ውስጥ ሁለት ሦስተኛው ብቻ ነው ፣ እና የካርኖት ብቃቱ 67% ሊደርስ ይችላል ፣ ይህም ከአየር መርህ እጅግ የላቀ ነው። መጭመቂያ ማቀዝቀዣ.

የዓሣ ማጥመጃ መስመር እና የጨርቃ ጨርቅ መስመርም ሊቀዘቅዝ ይችላል

ተመራማሪዎች ላስቲክ እንደ "የሙቀት ማቀዝቀዣ" ቁሳቁስ አሁንም ለመሻሻል ብዙ ቦታ እንዳለ አስተዋውቀዋል. ለምሳሌ, ላስቲክ ለስላሳ ሸካራነት ያለው ሲሆን ጉልህ የሆነ ቅዝቃዜን ለማግኘት ብዙ ጠመዝማዛዎችን ይፈልጋል. የሙቀት ማስተላለፊያ ፍጥነቱ ቀርፋፋ ነው፣ እና እንደ ተደጋጋሚ አጠቃቀም እና የቁሱ ዘላቂነት ያሉ ጉዳዮች ግምት ውስጥ መግባት አለባቸው። ስለዚህ, ሌሎች "torsional refrigeration" ቁሳቁሶችን ማሰስ ለምርምር ቡድኑ አስፈላጊ ግኝት አቅጣጫ ሆኗል.

የሚገርመው ነገር፣ 'torsional heat cooling' መርሃግብሩ ለአሳ ማጥመድ እና ለጨርቃጨርቅ መስመሮችም ተግባራዊ እንደሚሆን ደርሰንበታል። ከዚህ ቀደም ሰዎች እነዚህ ተራ ቁሳቁሶች ለቅዝቃዜ ጥቅም ላይ ሊውሉ እንደሚችሉ አላስተዋሉም ነበር, "ሊዩ ዙንፌንግ አለ.

ተመራማሪዎቹ በመጀመሪያ እነዚህን ግትር ፖሊመር ፋይበርዎች ጠምዝዘው ሄሊካል መዋቅር ፈጠሩ። ሄሊክስን መዘርጋት የሙቀት መጠኑን ከፍ ሊያደርግ ይችላል, ነገር ግን ሄሊክስን ካነሱ በኋላ, የሙቀት መጠኑ ይቀንሳል.

ሙከራው እንዳረጋገጠው የ “torsional heat cooling” ቴክኖሎጂን በመጠቀም ፖሊ polyethylene የተጠለፈ ሽቦ የሙቀት መጠኑን 5.1 ዲግሪ ሴልሺየስ እንዲቀንስ እና ቁሱ በቀጥታ ተዘርግቶ ምንም የሙቀት ለውጥ ሳይታይበት ይለቀቃል። የዚህ ዓይነቱ የፓይታይሊን ፋይበር 'torsional heat cooling' መርህ በመለጠጥ ሂደት ሂደት ውስጥ የሄሊክስ ውስጣዊ ሽክርክሪት እየቀነሰ በመምጣቱ የኃይል ለውጦችን ያመጣል. ሊዩ ዙንፌንግ እንደተናገሩት እነዚህ በአንጻራዊነት ጠንካራ ቁሶች ከጎማ ፋይበር የበለጠ ረጅም ጊዜ የሚቆዩ ናቸው ፣ እና የማቀዝቀዣው ፍጥነት በጣም አጭር በሚዘረጋበት ጊዜም ከላስቲክ ይበልጣል።

ተመራማሪዎች በተጨማሪም የ "torsional heat cooling" ቴክኖሎጂን በኒኬል ቲታኒየም ቅርፅ የማስታወሻ ቅይጥ ከፍተኛ ጥንካሬ እና ፈጣን የሙቀት ልውውጥ የተሻለ የማቀዝቀዝ አፈፃፀምን እንደሚያስገኝ እና ከፍተኛ የማቀዝቀዝ ውጤት ለማግኘት ዝቅተኛ ሽክርክሪት ብቻ እንደሚያስፈልግ ደርሰውበታል.

ለምሳሌ አራት የኒኬል ቲታኒየም ቅይጥ ሽቦዎችን አንድ ላይ በማጣመም ከፍተኛው የሙቀት መጠን መቀነስ ካለቀ በኋላ 20.8 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ሊደርስ ይችላል እና አጠቃላይ አማካይ የሙቀት መጠን መቀነስ 18.2 ዲግሪ ሴልሺየስ ሊደርስ ይችላል. ይህ 'thermal refrigeration' ቴክኖሎጂን በመጠቀም የተገኘው ከ17.0 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ቅዝቃዜ በትንሹ ከፍ ያለ ነው። አንድ የማቀዝቀዣ ዑደት የሚፈጀው 30 ሰከንድ ብቻ ነው ሲል ሊዩ ዙንፌንግ ተናግሯል።

አዲስ ቴክኖሎጂ ወደፊት በማቀዝቀዣዎች ውስጥ መጠቀም ይቻላል

በ "ቶርሺናል ሙቀት ማቀዝቀዣ" ቴክኖሎጂ ላይ በመመርኮዝ ተመራማሪዎች የሚፈሰውን ውሃ ማቀዝቀዝ የሚችል ማቀዝቀዣ ሞዴል ፈጥረዋል. የ 7.7 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ቅዝቃዜን ለማግኘት በሴንቲሜትር 0.87 አብዮቶችን በማዞር ሶስት የኒኬል ቲታኒየም ቅይጥ ሽቦዎችን እንደ ማቀዝቀዣ ቁሳቁሶች ይጠቀሙ ነበር.

ይህ ግኝት 'የተጣመሙ የሙቀት ማቀዝቀዣዎችን' ለገበያ ከማቅረብ በፊት ብዙ የሚቀረው ነገር አለ፣ ይህም አጋጣሚዎች እና ፈተናዎች ያሉበት ነው ሲል ሬይ ቦውማን ተናግሯል። ሊዩ ዙንፌንግ በዚህ ጥናት የተገኘው አዲሱ የማቀዝቀዣ ቴክኖሎጂ በማቀዝቀዣው መስክ አዲስ ዘርፍ እንዲስፋፋ አድርጓል ብሎ ያምናል። በማቀዝቀዣው መስክ ውስጥ የኃይል ፍጆታን ለመቀነስ አዲስ መንገድ ያቀርባል.

በ "torsional heat refrigeration" ውስጥ ያለው ሌላው ልዩ ክስተት የተለያዩ የፋይበር ክፍሎች የተለያዩ የሙቀት መጠኖችን ያሳያሉ, ይህም በፋይበር ርዝመት አቅጣጫ ፋይበርን በማዞር በሚፈጠረው የሄሊክስ ወቅታዊ ስርጭት ምክንያት ነው. ተመራማሪዎቹ የኒኬል ቲታኒየም ቅይጥ ሽቦን በቴርሞክሮሚዝም ሽፋን ለበሱት "የቶርሺን ማቀዝቀዣ" ቀለም የሚቀይር ፋይበር ለመሥራት. በመጠምዘዝ እና በማጥፋት ሂደት ውስጥ, ፋይበር የሚቀለበስ የቀለም ለውጦችን ያደርጋል. ለፋይበር ጠማማ የርቀት ኦፕቲካል ልኬት እንደ አዲስ ዓይነት ዳሳሽ አካል ሊያገለግል ይችላል። ለምሳሌ የቀለም ለውጦችን በባዶ ዓይን በመመልከት አንድ ሰው በሩቅ ውስጥ ምን ያህል አብዮቶች እንዳደረጉ ማወቅ ይችላሉ, ይህም በጣም ቀላል ዳሳሽ ነው. "ሊዩ ዙንፌንግ እንደተናገሩት" የቶርሺናል ሙቀት ማቀዝቀዝ መርህ ላይ በመመርኮዝ አንዳንድ ፋይበርዎች የማሰብ ችሎታ ያላቸውን ቀለሞች ለመለወጥ ሊጠቀሙበት ይችላሉ.