ابداع آلیاژی الاستیک که 20 برابر بیش از فلزات گرم و سرد می شود
انجمن پارسیان: دانشمندان موفق به ابداع یک فلز قابل کشش شده اند که 20 برابر بهتر از آلیاژهای سنتی گرم و سرد می شود.
به گزارش انجمن پارسیان به نقل از ایسنا، یک آلیاژ مهندسی شده که بسادگی با کشش، گرم و سرد می شود، احتمالاً کارآمدترین پمپ حرارتی حالت جامد را عرضه می کند و پیشرفتی است که می تواند آینده گرمایش بدون استفاده از سوخت های فسیل را تغییر دهد.
به نقل از آی ای، این آلیاژ الاستیک جدید «Ti₇₈Nb22» نام دارد که توسط پژوهشگران دانشکده مهندسی دانشگاه علم و فناوری هنگ کنگ(HKUST) توسعه یافته است و عملکرد فوق العاده ای را عرضه می کند.
هنگامی که کشیده یا فشرده می شود، تغییر دمای برگشت پذیر را از خود نشان میدهد که 20 برابر بیش از فلزات معمولی است و آنرا به یک رقیب قوی برای جایگزینی با فناوری های گرمایش و سرمایش سنتی با بخار مبدل می کند.
دکتر لی شیائو(LI Qiao)، نویسنده ارشد این مطالعه و استادیار پژوهشی دانشگاه هنگ کنگ در یک بیانیه مطبوعاتی اظهار داشت: با تشدید کوشش های جهانی برای کربن زدایی، این فناوری چاره ای دگرگون کننده برای جایگزینی گرمایش مبتنی بر سوخت فسیلی عرضه می کند. ما هم اکنون درحال توسعه نمونه اولیه پمپ های حرارتی با بهره گیری از این آلیاژ برای کاربردهای صنعتی هستیم.
استفاده از کشسانی برای گرمای سبز
از سیستم های منطقه ای در ساختمان ها تا فرآیندهای با دمای بالا در صنعت، حدودا نیمی از کل انرژی مصرفی جهان به انرژی حرارتی نیاز دارد.
این تقاضا هنوز تا حد زیادی با سوزاندن سوخت های فسیلی برآورده می شود که منجر به انتشار گازهای گلخانه ای قابل توجهی می شود.
پمپ های حرارتی حالت جامد مبتنی بر انتقال فاز، جایگزین تمیزتری هستند، اما کارآیی آنها تنها به ۵۰ تا ۷۰ درصد محدود می شود.
پیشرفت عملکرد و پایداری فناوری های پمپاژ حرارتی بازهم یک چالش مهم جهانی است.
برای حل این مشکل، پروفسور سان کینگ پینگ(SUN Qingping) و گروهش از دپارتمان مهندسی مکانیک و هوافضا(MAE) یک روش جدید پمپاژ حرارتی را معرفی کرده اند که گرمای تولید شده بوسیله تغییر شکل الاستیک را در پدیده ای به نام «اثر ترموالاستیک»(TeE) مهار می کند.
رد شدن از مرزهای قدیمی
بااینکه اثر ترموالاستیک(TeE) برای نخستین بار توسط دانشمندان قرن 19، کلوین، ژول و دوهامل کشف شد، اما مدتهاست که به سبب کاربرد عملی بسیار ضعیف، کنار گذاشته شده است.
تیم پروفسور سان این فرض را با مهندسی یک پلی کریستال مارتنزیتی Ti7Nb22 به چالش کشید که تحت تغییر شکل الاستیک خطی، تغییر دمای برگشت پذیر را نشان میدهد و این تغییر دما حدود 20 برابر بیش از تغییر دمای فلزات معمول است.
قابل توجه است که این آلیاژ همین طور در طول چرخه پمپاژ حرارتی به حدود 90 درصد بازده می رسد که با مبردهای تجاری متراکم کننده بخار برابری می کند.
پروفسور سان اظهار داشت: این اکتشاف، تصور دیرینه و تثبیت شده را تغییر می دهد که اثر ترموالاستیک بسیار ضعیف تر از آنست که مفید باشد. تحقیقات ما نشان میدهد که تغییر شکل الاستیک خطی به تنهایی می تواند برای پمپاژ حرارتی بسیار کارآمد استفاده گردد.
پژوهشگران همین طور پیشنهاد می کنند که می توان با توسعه آلیاژهای فِروالاستیک با انبساط حرارتی بالاتر، عملکرد بیشتری را به دست آورد که بطور بالقوه تغییر دما تا 22 کلوین را به وجود می آورد.
این پیشرفت نشان دهنده نخستین رویکرد مبتنی بر انتقال فاز برای تامین گرمای با راندمان بالا و سازگار با محیط زیست است که راه های جدیدی را برای فناوری های مدیریت حرارتی پایدار باز می کند.
این مطالعه در مجله Nature Communications انتشار یافته است.
منبع: parsianforum.ir
این پست را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این پست