Ib txoj kev ua kom muaj zog dua, txuag hluav taws xob, ntsuab, thiab lub tshuab ua kom txias yog qhov kev taw qhia ntawm tib neeg kev tshawb nrhiav tsis tu ncua. Tsis ntev los no, ib tsab xov xwm online hauv phau ntawv Journal Science tau tshaj tawm txog lub tswv yim tshiab hloov pauv lub tub yees tau pom los ntawm pab pawg tshawb fawb ntawm Suav thiab Asmeskas cov kws tshawb fawb - "torsional heat refrigeration". Pab neeg tshawb fawb pom tias hloov qhov sib tw hauv cov fibers tuaj yeem ua kom txias. Vim tias lub tub yees ua tau zoo dua, qhov me me, thiab siv tau rau ntau yam khoom siv tib yam, "twisted cua sov tub yees" ua raws li cov thev naus laus zis no kuj tau cog lus tseg.
Qhov kev ua tiav no yog los ntawm kev sib koom tes tshawb fawb ntawm xibfwb Liu Zunfeng pab neeg los ntawm State Key Laboratory of Medicinal chemistry Biology, School of Pharmacy, thiab Key Laboratory of Functional Polymer ntawm Ministry of Education ntawm Nankai University, thiab pab pawg ntawm Ray H. Baugman , xibfwb ntawm Texas State University, Dallas Branch, thiab Yang Shixian, Docent ntawm Nankai University.
Cia li txo qhov kub thiab ntswj nws
Raws li cov ntaub ntawv los ntawm International Refrigeration Research Institute, kev siv hluav taws xob ntawm cov cua txias thiab cov tub yees hauv ntiaj teb tam sim no suav txog li 20% ntawm kev siv hluav taws xob thoob ntiaj teb. Lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev siv cua compression tub yees tam sim no feem ntau muaj qhov ua tau zoo ntawm Carnot tsawg dua 60%, thiab cov pa roj tso tawm los ntawm cov txheej txheem tub yees ua rau lub ntiaj teb ua kom sov. Nrog rau kev xav tau ntau ntxiv rau tub yees los ntawm tib neeg, kev tshawb nrhiav cov tub yees tshiab theories thiab cov kev daws teeb meem los txhim kho lub tub yees kom zoo dua qub, txo cov nqi, thiab txo qhov loj ntawm cov khoom siv tub yees tau dhau los ua haujlwm ceev.
Cov roj hmab ntuj yuav ua kom sov thaum ncab, tab sis qhov kub thiab txias yuav txo qis tom qab retraction. Qhov tshwm sim no hu ua "elastic thermal refrigeration", uas tau pom thaum ntxov thaum ntxov xyoo pua 19th. Txawm li cas los xij, kom ua tiav cov txiaj ntsig zoo txias, cov roj hmab yuav tsum tau ua ntej ncav mus rau 6-7 zaug nws tus kheej ntev thiab tom qab ntawd thim rov qab. Qhov no txhais tau hais tias lub tub yees yuav tsum muaj lub ntim loj. Ntxiv mus, qhov tam sim no Carnot efficiency ntawm "thermal refrigeration" yog qhov tsawg, feem ntau tsuas yog hais txog 32%.
Los ntawm "torsional txias" thev naus laus zis, cov kws tshawb fawb tau nthuav tawm cov roj hmab fiber ntau elastomer ob zaug (100% strain), tom qab ntawd kho ob qhov kawg thiab twisted ntawm ib kawg los tsim cov qauv Superhelix. Tom qab ntawd, ceev untwisting tshwm sim, thiab qhov kub ntawm cov roj hmab fibers txo los ntawm 15.5 degrees Celsius.
Qhov txiaj ntsig no yog siab dua qhov ua kom txias txias siv 'elastic thermal refrigeration' technology: cov roj hmab uas ncav cuag 7 zaug ntev dua kev cog lus thiab txias mus rau 12.2 degrees Celsius. Txawm li cas los xij, yog tias cov roj hmab sib tw thiab txuas ntxiv, thiab tom qab ntawd tso tawm ib txhij, 'torsional thermal refrigeration' tuaj yeem txias mus rau 16.4 degrees Celsius. Liu Zunfeng tau hais tias nyob rau hauv tib qhov kev ua kom txias, cov roj hmab ntim ntawm 'torsional thermal refrigeration' tsuas yog ob feem peb ntawm cov 'elastic thermal refrigeration' roj hmab, thiab nws cov Carnot efficiency tuaj yeem ncav cuag 67%, Far superior rau lub hauv paus ntsiab lus ntawm huab cua. compression tub yees.
Nuv ntses kab thiab textile kab kuj tuaj yeem ua kom txias
Cov kws tshawb fawb tau qhia tias tseem muaj ntau qhov chaw rau kev txhim kho cov roj hmab ua cov khoom siv "torsional heat refrigeration". Piv txwv li, roj hmab muaj ib qho kev ntxhib los mos thiab xav tau ntau qhov sib tw kom ua tiav qhov txias txias. Nws cov cua kub hloov ceev yog qeeb, thiab cov teeb meem xws li rov siv dua thiab ua haujlwm ntev ntawm cov khoom yuav tsum tau xav txog. Yog li ntawd, kev tshawb nrhiav lwm cov ntaub ntawv "torsional refrigeration" tau dhau los ua ib qho tseem ceeb ntawm kev tshawb fawb pab pawg.
Interestingly, peb tau pom tias 'torsional heat cooling' tswvyim kuj muaj feem xyuam rau nuv ntses thiab textile kab. Yav dhau los, tib neeg tsis paub tias cov khoom siv no tuaj yeem siv los ua kom txias, "Liu Zunfeng tau hais.
Cov kws tshawb fawb thawj zaug twisted cov tawv polymer fibers thiab tsim ib tug helical qauv. Stretching lub helix tuaj yeem nce qhov kub thiab txias, tab sis tom qab retracting lub helix, qhov kub yuav txo.
Qhov kev sim pom tau hais tias siv lub tshuab "torsional heat cooling" technology, polyethylene braided wire tuaj yeem tsim qhov kub thiab txias ntawm 5.1 degrees Celsius, thaum cov khoom siv ncaj qha stretched thiab tso tawm nrog yuav luag tsis muaj kev hloov pauv kub. Lub hauv paus ntsiab lus ntawm 'torsional heat cooling' ntawm hom polyethylene fiber ntau yog tias thaum lub sij hawm stretching contraction txheej txheem, sab hauv twist ntawm lub helix txo, ua rau kev hloov ntawm lub zog. Liu Zunfeng tau hais tias cov ntaub ntawv tseem ceeb no muaj zog dua li cov roj hmab fibers, thiab qhov txias txias tshaj li cov roj hmab txawm tias ncav luv heev.
Cov kws tshawb fawb tseem pom tau tias siv cov cuab yeej "torsional heat cooling" thev naus laus zis rau nickel titanium zoo li lub cim xeeb alloys nrog lub zog ntau dua thiab hloov cov cua sov sai dua ua rau kev ua kom txias dua, thiab tsuas yog qhov sib tw qis dua yuav tsum ua kom tiav qhov txias dua.
Piv txwv li, los ntawm kev sib tw plaub nickel titanium alloy xov hlau ua ke, qhov siab tshaj plaws kub poob tom qab untwisting tuaj yeem ncav cuag 20.8 degrees Celsius, thiab tag nrho qhov nruab nrab kub poob tuaj yeem ncav cuag 18.2 degrees Celsius. Qhov no yog me ntsis siab dua li 17.0 degrees Celsius txias ua tiav siv 'thermal refrigeration' technology. Ib lub voj voog tub yees tsuas yog siv li 30 vib nas this, "Liu Zunfeng hais.
Cov thev naus laus zis tshiab tuaj yeem siv rau hauv tub yees yav tom ntej
Raws li "torsional heat refrigeration" thev naus laus zis, cov kws tshawb fawb tau tsim cov qauv tub yees uas tuaj yeem ua kom cov dej ntws txias. Lawv siv peb lub nickel titanium alloy xov hlau ua cov khoom cua txias, tig 0.87 kiv puag ncig ib centimeter kom ua tiav qhov txias ntawm 7.7 degrees Celsius.
Qhov kev tshawb pom no tseem muaj txoj hauv kev ntev mus ua ntej kev lag luam ntawm 'twisted cua sov tub yees', nrog rau ob qho tib si hauv kev thiab cov nyom, "said Ray Bowman. Liu Zunfeng ntseeg hais tias lub tshuab tub yees tshiab tau pom nyob rau hauv txoj kev tshawb no tau nthuav dav ib qho tshiab hauv lub tub yees. Nws yuav muab txoj hauv kev tshiab los txo kev siv hluav taws xob hauv lub tub yees.
Lwm qhov tshwj xeeb tshwm sim hauv "torsional heat refrigeration" yog qhov sib txawv ntawm cov fiber ntau muaj qhov sib txawv ntawm qhov kub thiab txias, uas yog tshwm sim los ntawm lub sij hawm faib ntawm lub helix generated los ntawm twisting lub fiber nyob rau hauv lub fiber ntev kev taw qhia. Cov kws tshawb fawb tau coated nto ntawm npib tsib xee titanium alloy hlau nrog Thermochromism txheej los ua "torsional txias" xim hloov fiber ntau. Thaum lub sij hawm twisting thiab untwisting txheej txheem, cov fiber ntau reversible xim hloov. Nws tuaj yeem siv los ua hom tshiab ntawm kev hnov lus rau cov chaw taws teeb kho qhov muag ntsuas ntawm fiber ntau twist. Piv txwv li, los ntawm kev soj ntsuam cov xim hloov nrog lub qhov muag liab qab, ib tus tuaj yeem paub tias muaj pes tsawg lub kiv puag ncig cov khoom tau ua nyob rau hauv qhov kev ncua deb, uas yog ib qho yooj yim sensor. "Liu Zunfeng tau hais tias raws li lub hauv paus ntsiab lus ntawm" torsional heat cooling ", qee cov fibers kuj tuaj yeem siv rau cov xim hloov pauv cov ntaub.
Post lub sij hawm: Lub Xya hli ntuj-13-2023