Prestazioni del dispositivo di raffreddamento EC flessibile. (A) Fotografia di un dispositivo EC flessibile. PDMS, poli(dimetilsilossano). (B) Cambio di temperatura di una batteria per smartphone surriscaldata con e senza un dispositivo di raffreddamento EC. L'inserto mostra una batteria surriscaldata nella parte superiore del dispositivo EC. Credito:(c) Scienza (2017). DOI:10.1126/science.aan5980
(Phys.org)—Un team di ricercatori con l'Università della California e SRI International ha sviluppato un nuovo tipo di dispositivo di raffreddamento che è sia portatile che efficiente. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Scienza , il team descrive il nuovo dispositivo e le possibili applicazioni per il suo utilizzo. Q.M. Zhang e Tian Zhang con la Pennsylvania State University offrono alcune informazioni sulla teoria elettrocalorica e delineano il lavoro svolto dal team in California in un pezzo di Perspectives nello stesso numero della rivista.
Come quasi tutti sanno, i condizionatori d'aria convenzionali sono ingombranti, pesante, usano molta elettricità e spesso disperdono gas serra nell'atmosfera. Così, le condizioni sono mature per qualcosa di nuovo. Sono stati sviluppati alcuni nuovi dispositivi come i refrigeratori termoelettrici, che utilizzano la ceramica, ma non sono abbastanza efficienti per svolgere un ruolo importante nel raffreddamento. Uno sviluppo più recente è l'uso di dispositivi che sfruttano l'effetto elettrocalorico, che è dove il calore si muove attraverso determinati materiali quando viene applicata una corrente elettrica. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno utilizzato un polimero come materiale.
Il nuovo dispositivo di raffreddamento è stato realizzato sovrapponendo un polimero tra un dissipatore di calore e una fonte di calore. Applicando corrente elettrica al polimero quando toccava il dissipatore di calore, le sue molecole si allineavano, che riduceva l'entropia, forzando il calore nel lavandino. Il polimero è stato poi portato a contatto con la fonte di calore mentre la corrente è stata tolta. Le molecole si sono rilassate, che ha fatto abbassare la temperatura. La ripetizione di questo processo ha provocato il raffreddamento.
I ricercatori riferiscono che il dispositivo è estremamente efficiente, portatile e configurabile. Suggeriscono che la stessa tecnologia potrebbe essere utilizzata per creare refrigeratori per una sedia o un cappello, Per esempio, o forse per raffreddare le batterie degli smartphone. Hanno dimostrato quest'ultima affermazione costruendo effettivamente un dispositivo del genere e usandolo per raffreddare una batteria riscaldata dall'uso ordinario, dopo soli cinque secondi, la temperatura della batteria era diminuita di 8° C. Comparativamente, raffreddando ad aria la batteria ha ridotto la sua temperatura di soli 3°C in 50 secondi.
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