भविष्यमा, रेफ्रिजरेटर कूलिंग केवल "ट्विस्ट" गर्न आवश्यक हुन सक्छ।

अधिक कुशल, ऊर्जा बचत, हरियो, र पोर्टेबल शीतलन विधि मानव निरन्तर अन्वेषणको दिशा हो। भर्खरै, जर्नल साइन्समा एउटा अनलाइन लेखले चिनियाँ र अमेरिकी वैज्ञानिकहरूको संयुक्त अनुसन्धान टोलीले पत्ता लगाएको नयाँ लचिलो रेफ्रिजरेसन रणनीतिको बारेमा रिपोर्ट गरेको छ - "टर्सनल ताप प्रशीतन"। अनुसन्धान टोलीले पत्ता लगाए कि फाइबर भित्र ट्विस्ट परिवर्तन गर्नाले चिसो प्राप्त गर्न सक्छ। उच्च प्रशीतन दक्षता, सानो आकार, र विभिन्न साधारण सामग्रीहरूमा लागू हुने कारणले, यस प्रविधिमा आधारित "ट्विस्टेड हीट फ्रिज" पनि आशाजनक भएको छ।

यो उपलब्धि मेडिसिनल केमिस्ट्री बायोलोजी, स्कूल अफ फार्मेसी, र नानकाई विश्वविद्यालयको शिक्षा मन्त्रालयको कार्यात्मक पोलिमरको मुख्य प्रयोगशाला र रे एच बाउगम्यानको टोलीबाट प्राध्यापक लिउ जुन्फेङको टोलीको सहकारी अनुसन्धानबाट आएको हो। , टेक्सास स्टेट युनिभर्सिटी, डलास शाखाका प्रोफेसर, र नानकाई विश्वविद्यालयको डोसेन्ट याङ शिक्सियान।

केवल तापमान कम गर्नुहोस् र यसलाई घुमाउनुहोस्

इन्टरनेशनल फ्रिज रिसर्च इन्स्टिच्युटको तथ्यांक अनुसार हाल विश्वमा एयर कन्डिसनर र रेफ्रिजरेटरको बिजुली खपतले विश्वको बिजुली खपतको २०% ओगटेको छ। आजकल एयर कम्प्रेसन रेफ्रिजरेसनको व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको सिद्धान्तको कार्नोट दक्षता 60% भन्दा कम छ, र परम्परागत प्रशीतन प्रक्रियाहरूद्वारा निस्कने ग्यासहरूले ग्लोबल वार्मिङलाई बढाइरहेका छन्। मानव द्वारा प्रशीतन को लागी बढ्दो माग संग, नयाँ प्रशीतन सिद्धान्तहरु को खोजी र प्रशीतन दक्षता सुधार गर्न को लागी समाधानहरु को लागी, लागत कम गर्न को लागी, र रेफ्रिजरेसन उपकरण को आकार कम गर्न को लागी एक अत्यावश्यक कार्य भएको छ।

प्राकृतिक रबर तान्दा तातो उत्पन्न हुनेछ, तर तापमान फिर्ता पछि कम हुनेछ। यो घटनालाई "इलास्टिक थर्मल रेफ्रिजरेसन" भनिन्छ, जुन 19 औं शताब्दीको सुरुमा पत्ता लागेको थियो। यद्यपि, राम्रो शीतलन प्रभाव प्राप्त गर्न, रबरलाई पहिले नै यसको आफ्नै लम्बाइ 6-7 गुणामा तन्काउनु पर्छ र त्यसपछि फिर्ता लिनु पर्छ। यसको मतलब रेफ्रिजरेसनलाई ठूलो मात्रा चाहिन्छ। यसबाहेक, "थर्मल रेफ्रिजरेसन" को वर्तमान कार्नोट दक्षता अपेक्षाकृत कम छ, सामान्यतया लगभग 32%।

"टर्सनल कूलिङ" प्रविधिको माध्यमबाट, अनुसन्धानकर्ताहरूले फाइब्रस रबरको इलास्टोमरलाई दुई पटक (100% स्ट्रेन) तन्काए, त्यसपछि दुवै छेउलाई फिक्स गरे र यसलाई एक छेउबाट मोडेर सुपरहेलिक्स संरचना बनाए। पछि, छिटो उलझन भयो, र रबर फाइबरको तापमान 15.5 डिग्री सेल्सियसले घट्यो।

यो नतिजा 'इलास्टिक थर्मल रेफ्रिजरेसन' टेक्नोलोजी प्रयोग गरेर कूलिङ इफेक्टभन्दा उच्च छ: ७ गुणा लामो तानिएको रबर संकुचित हुन्छ र १२.२ डिग्री सेल्सियससम्म चिसो हुन्छ। यद्यपि, यदि रबरलाई घुमाएर विस्तार गरिएको छ, र त्यसपछि एकै साथ छोडियो भने, 'टोर्सनल थर्मल रेफ्रिजरेसन' 16.4 डिग्री सेल्सियससम्म चिसो हुन सक्छ। लिउ जुन्फेङले सोही कूलिङ इफेक्ट अन्तर्गत 'टोर्सनल थर्मल रेफ्रिजरेसन' रबरको मात्रा 'इलास्टिक थर्मल रेफ्रिजरेसन' रबरको दुई तिहाइ मात्र हो र यसको कार्नोट दक्षता ६७ प्रतिशतसम्म पुग्न सक्ने हावाको सिद्धान्तभन्दा धेरै उच्च रहेको बताए। कम्प्रेसन प्रशीतन।

माछा मार्ने लाइन र कपडा लाइन पनि चिसो गर्न सकिन्छ

अनुसन्धानकर्ताहरूले परिचय दिएका छन् कि रबरमा "टर्सनल ताप प्रशीतन" सामग्रीको रूपमा सुधार गर्न अझै धेरै ठाउँ छ। उदाहरणका लागि, रबरको नरम बनावट छ र महत्त्वपूर्ण चिसो प्राप्त गर्न धेरै ट्विस्टहरू चाहिन्छ। यसको ताप स्थानान्तरण गति सुस्त छ, र बारम्बार प्रयोग र सामग्रीको स्थायित्व जस्ता मुद्दाहरू विचार गर्न आवश्यक छ। त्यसकारण, अन्य "टोर्सनल प्रशीतन" सामग्रीहरू अन्वेषण अनुसन्धान टोलीको लागि महत्त्वपूर्ण सफलता दिशा भएको छ।

चाखलाग्दो कुरा के छ भने, हामीले फेला पारेका छौं कि 'टोर्सनल तातो कूलिंग' योजना माछा मार्ने र कपडा लाइनहरूमा पनि लागू हुन्छ। पहिले, मानिसहरूले चिसोका लागि यी साधारण सामग्रीहरू प्रयोग गर्न सकिन्छ भनेर बुझेका थिएनन्, "लिउ जुन्फेङले भने।

अन्वेषकहरूले पहिले यी कठोर बहुलक फाइबरहरू घुमाए र एक हेलिकल संरचना बनाए। हेलिक्स स्ट्रेच गर्दा तापक्रम बढ्न सक्छ, तर हेलिक्स फिर्ता लिएपछि तापक्रम घट्छ।

प्रयोगले पत्ता लगायो कि "टोर्सनल ताप कूलिंग" प्रविधि प्रयोग गरेर, पोलिथिन ब्रेडेड तारले 5.1 डिग्री सेल्सियसको तापक्रम घटाउन सक्छ, जबकि सामग्री सीधा तानिएको छ र लगभग कुनै पनि तापमान परिवर्तन देखाइएको छैन। यस प्रकारको पोलिथिलीन फाइबरको 'टोर्सनल तातो कूलिङ' को सिद्धान्त यो हो कि स्ट्रेचिङ संकुचन प्रक्रियाको क्रममा, हेलिक्सको आन्तरिक ट्विस्ट घट्छ, जसले ऊर्जामा परिवर्तन गर्दछ। लिउ जुन्फेङले भने कि यी तुलनात्मक रूपमा कडा सामग्रीहरू रबर फाइबरहरू भन्दा धेरै टिकाउ हुन्छन्, र धेरै छोटो तान्दा पनि चिसो दर रबरको भन्दा बढी हुन्छ।

शोधकर्ताहरूले यो पनि फेला पारे कि निकल टाइटेनियम आकार मेमोरी मिश्रहरूमा "टर्सनल हीट कूलिंग" टेक्नोलोजी लागू गर्दा उच्च शक्ति र छिटो तातो स्थानान्तरणले राम्रो शीतलन प्रदर्शनमा परिणाम दिन्छ, र ठूलो शीतलन प्रभाव प्राप्त गर्न केवल कम ट्विस्ट आवश्यक छ।

उदाहरणका लागि, चार निकेल टाइटेनियम मिश्र धातुको तारहरू एकसाथ घुमाएर, अनट्विस्टिङ पछि अधिकतम तापक्रम 20.8 डिग्री सेल्सियस पुग्न सक्छ, र समग्र औसत तापक्रम गिरावट पनि 18.2 डिग्री सेल्सियस पुग्न सक्छ। यो 'थर्मल रेफ्रिजरेसन' टेक्नोलोजी प्रयोग गरेर हासिल गरिएको 17.0 डिग्री सेल्सियस कूलिङ भन्दा अलि बढी हो। एउटा प्रशीतन चक्रले ३० सेकेन्ड मात्र लिन्छ, “लिउ जुन्फेङले भने।

भविष्यमा फ्रिजमा नयाँ प्रविधि प्रयोग गर्न सकिन्छ

"टोर्सनल ताप प्रशीतन" प्रविधिमा आधारित, अनुसन्धानकर्ताहरूले एउटा रेफ्रिजरेटर मोडेल बनाएका छन् जसले बगिरहेको पानीलाई चिसो पार्न सक्छ। तिनीहरूले कूलिंग सामग्रीको रूपमा तीनवटा निकल टाइटेनियम मिश्र धातु तारहरू प्रयोग गरे, 0.87 रिभोल प्रति सेन्टिमिटर घुमाउँदै 7.7 डिग्री सेल्सियसको चिसो प्राप्त गर्न।

यो आविष्कारले 'ट्विस्टेड तातो रेफ्रिजरेटर' को व्यावसायीकरण अघि धेरै अवसर र चुनौतिहरू सहित अझै लामो यात्रा गर्न बाँकी छ, "रे बोम्यानले भने। यस अध्ययनमा पत्ता लागेको नयाँ प्रशीतन प्रविधिले रेफ्रिजरेसन क्षेत्रमा नयाँ क्षेत्र विस्तार गरेको लिउ जुन्फेङ विश्वास गर्छन्। यसले रेफ्रिजरेसन क्षेत्रमा ऊर्जा खपत कम गर्न नयाँ तरिका प्रदान गर्नेछ।

"टर्सनल ताप प्रशीतन" मा अर्को विशेष घटना यो हो कि फाइबरको विभिन्न भागहरूले फरक तापमान प्रदर्शन गर्दछ, जुन फाइबर लम्बाइ दिशामा फाइबर घुमाएर उत्पन्न हुने हेलिक्सको आवधिक वितरणले गर्दा हुन्छ। शोधकर्ताहरूले निकल टाइटेनियम मिश्र धातुको तारको सतहलाई थर्मोक्रोमिज्म कोटिंगले "टर्सनल कूलिंग" रङ परिवर्तन गर्ने फाइबर बनाउनको लागि लेपित गरे। घुमाउने र अनविस्टिङ प्रक्रियाको समयमा, फाइबरले उल्टो रङ परिवर्तनहरू पार गर्दछ। यसलाई फाइबर ट्विस्टको रिमोट अप्टिकल मापनको लागि नयाँ प्रकारको सेन्सिङ तत्वको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। उदाहरणका लागि, नाङ्गो आँखाले रङ परिवर्तनहरू हेरेर, एक धेरै सरल सेन्सर हो, दूरीमा सामग्रीले कति परिक्रमा गरेको थाहा पाउन सक्छ। लिउ जुन्फेङले भने कि "टर्सनल तातो कूलिंग" को सिद्धान्तमा आधारित, केही फाइबरहरू बुद्धिमानी रङ परिवर्तन गर्ने कपडाहरूमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ।