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    科學家使用磁場和變形合金研發制冷系統

      【中國制冷網】除了觸摸屏和內置攝像頭等多余功能外,基本的冰箱技術在幾十年內沒有太大變化。他們仍然通過化學制冷劑和壓縮機進行冷卻,現在歐洲研究人員已經展示了一種有希望的早期冷卻系統,它使用磁場和變形記憶合金進行冷卻。

      磁冷卻系統通過利用磁熱效應起作用,即某些材料在暴露于磁場時會改變溫度。該技術幾乎與傳統冰箱一樣長,但從未真正得到應用,因為設備復雜性會破壞能源效率,其中通常是使用的超導磁體,這需要它們自己的冷卻系統。

      為了解決這個問題,達姆施塔特技術大學和德國Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(HZDR)的研究人員使用了磁鐵和特殊合金的獨特組合。磁鐵含有稀土金屬釹,以及鐵和硼。該合金是鎳,錳和銦的混合物。

      這種組合是使系統實用的關鍵。這些磁鐵是目前已知的最強的永久磁鐵,能夠產生比地球強4萬倍磁場。同時,該特定合金在暴露于磁場時將冷卻,此外,它在變形后可恢復其原始形狀。利用這種組合,該項目的研究人員開發了一個六步制冷循環。首先,冷卻元件(合金)暴露在磁場中,只需一毫秒就足以使其磁化和冷卻。然后將合金從磁場中移除,并且冷卻所需的任何物質。隨著合金回暖,它將保持磁化。接下來,合金被輥子壓縮,這使得合金體積更密集,失去其磁性同時溫度上升,當滾筒被移除時,合金在返回其常溫時恢復其原始形狀,為循環重新開始做好準備。

      該項目主要是一項可行性研究,旨在說明形狀記憶合金如何幫助減少這類裝置所需的永磁體數量。該團隊表示,這些磁鐵是最昂貴的部分。“我們已經證明形狀記憶合金非常適合冷卻循環,”該研究的作者Oliver Gutfleisch說。 “我們需要的釹磁鐵要少得多,但仍能產生更強的磁場,并產生相應更大的冷卻效果。”該團隊計劃在2022年之前建立一個演示裝置,以更好地了解系統如何冷卻物品,以及它的節能效果。該研究已經發表在Nature Materials雜志上。

    科學家使用磁場和變形合金研發制冷系統

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