Němečtí vědci představují revoluci v chlazení: 3D tištěné kovové dráty nahradí škodlivé plyny

Němečtí vědci ze Sárské univerzity a Centra pro mechatroniku a automatizační techniku (ZeMA) představují na veletrhu Hannover Messe udržitelnou technologii pro regulaci klimatu.

Němečtí vědci ze Sárské univerzity a Centra pro mechatroniku a automatizační techniku (ZeMA) představují na veletrhu Hannover Messe udržitelnou technologii pro regulaci klimatu. Jejich inovace, založená na elastokalorickém principu, nabízí čistší a ekologičtější alternativu k tradičním systémům vytápění a chlazení.

Systém funguje na principu natahování a uvolňování speciálních kovových drátů s „tvarovou pamětí“, které vytvářejí teplo nebo chlad bez použití škodlivých chemických plynů. Tato metoda, využívající jedinečné fyzikální vlastnosti slitiny niklu a titanu, je uznávána Evropskou komisí i Světovým ekonomickým fórem jako špičková inovace. Přispívá ke snižování škodlivých emisí a zlepšování energetické účinnosti, což je klíčové pro udržitelnou a uhlíkově neutrální regulaci teploty, zejména s ohledem na rostoucí globální poptávku po chlazení v důsledku klimatických změn.

Výzkum se posunul od jednoduchých drátů k složitým 3D tištěným tvarům, které maximalizují povrchovou plochu pro zvýšení chladicího výkonu. Tyto struktury, ačkoliv vypadají jako dekorativní umění, jsou navrženy tak, aby optimalizovaly přenos tepla v systému. Kovová slitina niklu a titanu přepíná mezi dvěma krystalickými strukturami: při namáhání uvolňuje teplo do okolí (exotermický proces) a při uvolnění napětí absorbuje teplo, což způsobuje ochlazení (endotermický proces). Materiál navíc dokáže vnímat svůj vlastní pohyb díky změně elektrického odporu při natahování, což umožňuje automatické sledování polohy a stavu bez dalších senzorů.

Další verze těchto zařízení budou chladit ještě efektivněji díky porézní kovové struktuře s výrazně větší povrchovou plochou. Tento design umožní chladicímu médiu, ať už vzduchu nebo vodě, proudit přímo materiálem, což zajistí mnohem rychlejší a účinnější přenos tepelné energie než tradiční metody. Tým se zaměřuje na to, aby technologie byla dostatečně odolná pro dlouholeté používání v domácnostech a obchodech, s cílem dosáhnout životnosti přes milion cyklů a snadné opravitelnosti díky modulárním komponentům.

Profesor Paul Motzki, vedoucí týmu, zdůrazňuje, že ačkoliv je výzkum stále v základní fázi, již nyní se uvažuje o praktickém využití a vyvíjejí se řešení pro reálné aplikace. Tato technologie představuje významný krok vpřed v oblasti udržitelného řízení klimatu.