Тепловая энергия трансформируется в холод.

Исследователи из Технологического института Карлсруэ (KIT) и Университета Цукубы представили инновационную охлаждающую установку, которая трансформирует тепловую энергию в холод, обходясь без электрического мотора и компрессора. Они утверждают, что это первая в своём роде твердотельная эластокалорическая система, функционирующая напрямую от источника тепла.

Конструкция базируется на двух ультратонких мембранах из никель-титановых сплавов с эффектом памяти формы. Первая, толщиной 22 мкм, выступает тепловым двигателем: при нагреве она сжимается, конвертируя тепловую энергию в механическое усилие. Это усилие, в свою очередь, растягивает вторую плёнку (26,5 мкм) из сверхэластичного материала, которая отвечает за генерацию холода. В процессе деформации её температура существенно снижается.

Таким образом, система последовательно переводит тепло в механическую работу, а затем использует её для получения охлаждения. В тестовом образце нагрев привода до 86 °C обеспечивал падение температуры охлаждаемого элемента примерно на 4 °C, при этом внутри самой эластокалорической плёнки перепад достигал почти 13 °C. Устройство также стабильно функционировало при нагреве источника до 130 °C.

По оценкам учёных, эластокалорическое охлаждение в теории может достигать 84% от предельно возможного КПД, однако текущий прототип лишь демонстрирует жизнеспособность концепции и пока не способен заменить стандартный кондиционер или холодильник. Планы исследователей включают масштабирование мощности за счёт параллельного объединения нескольких плёнок. Потенциальные сферы применения — охлаждение процессоров за счёт их собственного тепла и отвод тепла от автомобильных силовых агрегатов для защиты электроники.