Tin Khoa học Công nghệ quốc tế

THIẾT BỊ LÀM MÁT KHÔNG CÓ ĐIỆN HOẶC BỘ PHẬN CHUYỂN ĐỘNG - NGAY CẢ DƯỚI ÁNH MẶT TRỜI CHÓI CHANG

07/12/2020 | 0
Hãy tưởng tượng có một thiết bị bên ngoài dưới ánh nắng chói chang vào một ngày trời quang đãng và không cần sử dụng bất kỳ nguồn điện nào, mọi thứ sẽ hạ nhiệt hơn 23 độ F (13 độ C). Điều này có vẻ giống như ma thuật, nhưng một hệ thống mới được thiết kế bởi các nhà nghiên cứu tại MIT và ở Chile có thể làm được điều này.

Thiết bị, không có bộ phận chuyển động, hoạt động theo quy trình mát bằng bức xạ. Nó chặn ánh sáng mặt trời chiếu vào để tránh làm nóng thiết bị, đồng thời bức xạ hiệu quả ánh sáng hồng ngoại - về cơ bản là nhiệt - truyền thẳng lên bầu trời và vào không gian, làm mát thiết bị dưới nhiệt độ không khí xung quanh đáng kể.

Chìa khóa cho hoạt động của hệ thống đơn giản, rẻ tiền này là một loại vật liệu cách nhiệt đặc biệt, được làm bằng bọt polyetylen gọi là aerogel. Vật liệu nhẹ này, trông và có cảm giác hơi giống kẹo dẻo, chặn và phản chiếu các tia sáng mặt trời có thể nhìn thấy để chúng không xuyên qua nó. Nhưng nó rất trong suốt đối với tia hồng ngoại truyền nhiệt, cho phép chúng truyền tự do ra bên ngoài.

Giảm thiểu tăng nhiệt

Làm mát bằng bức xạ chỉ đơn giản là quá trình mà hầu hết các vật nóng sử dụng để hạ nhiệt. Chúng phát ra bức xạ hồng ngoại tầm trung, mang năng lượng nhiệt từ vật thể đi thẳng vào không gian vì không khí rất trong suốt đối với ánh sáng hồng ngoại.

Thiết bị mới cũng sử dụng tính năng làm mát bằng bức xạ nhưng sử dụng một rào cản vật lý, một dải kim loại hẹp, để che thiết bị khỏi ánh nắng trực tiếp để ngăn thiết bị nóng lên. Thiết bị đó đã hoạt động, nhưng nó cung cấp ít hơn một nửa lượng điện năng làm mát mà hệ thống mới đạt được do có lớp cách nhiệt hiệu quả cao.

Giải pháp được đưa ra thông qua việc phát triển một loại aerogel mới. Aerogel là vật liệu nhẹ bao gồm chủ yếu là không khí và có khả năng cách nhiệt rất tốt, với cấu trúc được tạo thành từ các dạng bọt siêu nhỏ của một số vật liệu. Thông tin chi tiết mới của nhóm là tạo ra một aerogel từ polyethylene, vật liệu được sử dụng trong nhiều túi nhựa. Kết quả là tạo ra một vật liệu mềm, mịn, màu trắng, nhẹ đến mức một khối lượng nhất định chỉ nặng bằng 1/50 so với nước.

Chìa khóa thành công của giải pháp này là mặc dù aerogel chặn hơn 90% ánh sáng mặt trời chiếu vào, do đó bảo vệ bề mặt bên dưới khỏi bị nóng, nó rất trong suốt đối với ánh sáng hồng ngoại, cho phép khoảng 80% tia nhiệt truyền tự do ra bên ngoài.

Kết quả là nó có thể làm nguội đáng kể một tấm, được làm bằng vật liệu như kim loại hoặc gốm, đặt bên dưới lớp cách điện, được gọi là bộ phát. Sau đó, tấm đó có thể làm mát một thùng chứa được kết nối với nó, hoặc làm mát chất lỏng đi qua các cuộn dây tiếp xúc với nó, để làm mát sản phẩm hoặc không khí hoặc nước.

DPH.HTQT

Nguồn dịch và biên tập: https://scitechdaily.com/mit-device-cools-with-no-electricity-or-moving-parts-even-under-the-blazing-sun/