Neděle 10. prosince 2023, svátek má Julie
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Neděle 10. prosince 2023 Julie

Ledničky se mohou chystat na novou éru. Blíží se revoluce v chlazení

Příští generace chladicích zařízení by se měly obejít bez dnes nepostradatelných kompresorů a složitých soustav trubek, ve kterých proudí chladicí médium. Podle výzkumníků z Pensylvánské univerzity budoucnost patří lednicím s pevnými deskami z feroelektrických polymerů.
Ilustrační foto

Ilustrační foto | foto: Profimedia.cz

Kompresorové lednice patří mezi běžné vybavení všech domácností. Jejich funkce je založena na elektrickém kompresoru, který chladicí látku protlačuje chladicím okruhem. K chlazení potravin dochází díky tlakovým a skupenským změnám, kterým je chladicí tekutina při oběhu okruhem podrobena.

Jenže pořizovací cena i náklady na provoz současných ledniček jsou poměrně vysoké, lednice totiž spotřebovávají dost energie. Navíc obsahují složité soustavy trubek (chladicí okruh) a pohyblivé části (kompresor), které se čas od času mohou poškodit, což jejich provoz dále prodražuje (údržba, opravy).

Je sice znám i jiný princip chlazení - absorpční ledničky, které nemusejí být nutně poháněny elektrickou energií (stačí například pouze teplo hořáku), ale ty mají nižší účinnost a nejsou schopny dosáhnout tak nízkých teplot. Nezanedbatelnou roli hraje i fakt, že chladicí látky také mohou negativně působit jak na člověka, tak na životní prostředí (viz známé účinky freonů na zemskou ozónovou vrstvu).

Pevné látky místo tekutin

Nevýhody současných chladicích zařízení se rozhodl odstranit Qiminh Zhang a jeho kolegové z Pensylvánské univerzity. Proto studuje nové polymerní materiály, které by se daly použít v lednicích a klimatizačních jednotkách v pevném stavu. "Jde o první krok ve vývoji chladicích jednotek pomocí elektrického pole," říká Zhang.

Podle něj patří budoucnost lednicím, ve kterých úlohu chladicího média přebírají feroelektrické polymery pevného skupenství. Tedy bez trubek, bez kompresorů, jen s pevnými deskami z polymeru, jež doplňují pouze vhodné výměníky tepla.

Feroelektrické polární polymery

Největší naděje vkládají vědci do tzv. feroelektrických polymerů. U těchto látek totiž dochází při působení elektrického napětí k výrazným teplotním změnám. Pro účely chlazení elektrickým polem se zdají být mnohem vhodnější než dříve užívané polovodiče v Peltierových článcích.

Ty jsou založeny na tzv. Peltierovu jevu, ke kterému dochází v obvodu se dvěma různými sériově zapojenými vodiči, nejčastěji z vizmutu a telluridu. Pokud obvodem protéká proud, jeden spoj se ohřívá, zatímco druhý ochlazuje. Peltierovy články ale nikdy nenašly rozsáhlé použití, protože jejich účinnost je velmi malá. Přesto se stále užívají při chlazení počítačů.

Termoelektrický efekt u polárních polymerů

Qiminh Zhang si vzal do hlavy využít termoelektrických vlastností některých polárních polymerů (například poly-vinyliden-fluorid-trifluoretylenu a poly-vinyliden-fluorid-trifluoretylen-chlorofluoretylenu, ale i jiných), konkrétně jejich krystalických změn v elektrickém prostředí.

Za normálního stavu je krystalická struktura molekul těchto polymerů neuspořádaná. Ovšem jakmile na ně aplikujete napětí, molekuly přejdou do vysoce uspořádaného stavu, do okolí uvolní teplo a tím se ochladí.

Po vypnutí proudu se jejich molekulární struktura vrací zpátky do původního stavu (a látka tedy znovu teplo přijímá). Celý proces je možné cyklicky opakovat.
Termoelektrické polární polymery mají jednu podstatnou výhodu – lze z nich vytvořit díly téměř jakéhokoli tvaru a tloušťky. Jak tvrdí Zhanh: "Jsou velmi přizpůsobivé a mohou být použity k chlazení i ohřívání," takže se nabízí spousta různých možností jejich aplikací.

Kromě náhrady trubkových chladicích okruhů u tradičních ledniček a klimatizačních zařízení z nich bude také možné vyrábět speciální obleky pro hasiče (chladivé) a sportovce (ohřívání ponožek a rukavic), ale rovněž je bude možné využít i pro chlazení elektronických obvodů, zejména mikroprocesorů.

Pensylvánští vědci o svém výzkumu informovali v srpnovém vydání časopisu Science.

Zdroj:  www.psu.edu, http://www.wikipedia.cz  

Autor:
  • Nejčtenější

Vymysleli je kvůli vesmírným misím, nyní je používáme v našich domovech

4. prosince 2023

Čističky vzduchu, solární články, vývoj LED technologie, sušení potravin, bateriové domácí...

Nejsou peníze. Česko odmítlo poslat astronauta Svobodu na krátkou misi

6. prosince 2023  22:14

Česká republika nevyužije nabídku americké společnosti Axiom na let do vesmíru pro českého...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Astronauti na ISS našli ztracené rajče, v mikrogravitaci ho hledali osm měsíců

10. prosince 2023  9:01

Astronautům na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS) se podařilo přijít na kloub gurmánské záhadě....

OBRAZEM: Šest nápadů, které se neujaly, byť to jejich tvůrci mysleli dobře

3. prosince 2023

Velké i menší technologické firmy hýří mnoha nápady, ale ne vždy jsou jejich snahy korunovány...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Staré weby vznikly v devadesátých letech a stále běží. Ukážou počasí i film

5. prosince 2023

Ač se historie webu začala psát teprve v roce 1990, kdy se zrodila vůbec první webová stránka,...

Vyhráli čtvrt miliardy ve sportce, roky se schovávají. Radost nikdy nepřišla, říkají

Premium Na těle má vytetovaných šest čísel. 3, 5, 7, 8, 25 a 29. Jsou to čísla, která jemu a jeho manželce přinesla 250 milionů...

RECENZE: Lucii se kočky rozutekly a žáby proklouzly mezi prsty

Premium Příští rok to bude třicet let, kdy skupina Lucie vydala své třetí a v mnohém přelomové album Černý kočky mokrý žáby. V...

„To bylo odbojové znásilňování.“ Izrael pouští detaily a dělá si hořkou legraci

Premium Izrael, který je znechucen reakcí OSN a organizací „hájících práva žen“ včetně MeToo, začal světovým médiím a v OSN...

Astronauti na ISS našli ztracené rajče, v mikrogravitaci ho hledali osm měsíců

v diskusi je 34 příspěvků

10. prosince 2023  9:01

Astronautům na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS) se podařilo přijít na kloub gurmánské záhadě....

Československo se před 100 lety přetahovalo s Polskem i o Javorinu

v diskusi je 14 příspěvků

10. prosince 2023

Mezinárodní soud v Haagu řešil přesně před sto lety další československo-polský hraniční spor....

Falcon Heavy: raketa, na které si SpaceX málem vylámala zuby

v diskusi je 37 příspěvků

10. prosince 2023

„Třikrát. Třikrát jsem ji chtěl zrušit,“ prohlásil o raketě Falcon Heavy zakladatel společnosti...

Černá kronika: Lidovky zaplnily před 100 lety zprávy o absurdních nehodách

v diskusi je 1 příspěvek

9. prosince 2023

V sobotních Lidových novinách před 100 lety měla „černá kronika“ žně. List zaplnily zejména...

Akční letáky
Akční letáky

Prohlédněte si akční letáky všech obchodů hezky na jednom místě!

České croblihy končí. Špatné rozhodnutí srazilo pekárně vaz

Pekárna Oh Deer Bakery, kterou v roce 2017 otevřel Lukáš Vašek, v polovině prosince zavírá své provozy v Praze. Důvodem...

Vyhráli čtvrt miliardy ve sportce, roky se schovávají. Radost nikdy nepřišla, říkají

Premium Na těle má vytetovaných šest čísel. 3, 5, 7, 8, 25 a 29. Jsou to čísla, která jemu a jeho manželce přinesla 250 milionů...

Nádor ho připravil o část úst, teď Kvasnička míří do Událostí. Výzvu přijímám, říká

Moderátor Josef Kvasnička (51) v minulosti kvůli zhoubnému nádoru v čelisti přišel o čtvrtinu úst a zubů a musel se...

Zemřel herec Ladislav Županič, jehož proslavily Troškovy filmy a muzikály

Ve věku 80 let zemřel herec a dabér Ladislav Županič. Vedle divadla se uplatnil i v rozhlase, filmu a televizi. O úmrtí...

Mám kládu v kalhotách. Hvězdný Depardieu má nové trable kvůli svému chování

Francouzská televize France 2 vzbudila rozruch, když se rozhodla odvysílat nelichotivé záběry slavného herce Gérarda...