سیستم‌های جدید برودتی‌

براساس تحقیقات انجام شده از سوی محققان ایالت پن، روی اثر گرمایی الکتریکی بعضی پلیمرهای فروالکتریکی، شاید روزی یخچال‌ها و دیگر وسایل برودتی بدون کمپرسور و لوله‌های خنک‌کننده و به صورت یکپارچه و بدون وسایل اضافه اینچنینی به بازار عرضه شوند. این تحقیقات اولین قدم در ساخت یک وسیله خنک‌کننده براساس اثر میدان الکتریکی است. طبق گفته محققان، در آینده می‌توان یخچال‌ مسطحی را تصور کرد که در آشپزخانه قرار گرفته است؛ یخچالی بدون کمپرسور و لوله‌های خنک‌کننده، بلکه پلیمری یکپارچه با یک مبدل گرمایی مناسب.

کد خبر: ۱۹۹۰۶۹

تحقیقات دیگری نیز در زمینه خنک‌سازی، به وسیله میدان مغناطیسی انجام شده است؛ اما انجام این کار با میدان الکتریکی راحت‌تر به نظر می‌رسد.

محققان روی پلیمرهای فروالکتریکی کار کردند که جابه‌جایی دما را در محفظه دما تحت یک میدان الکتریکی انجام می‌دهد.

این پلیمرها شامل وینیلیدین فلوراید تری‌فلورواتیلن و کلروفلورواتیلن است. اگرچه پلیمرهای دیگری نیز وجود دارد که این اثرات را از خود بروز می‌دهد.

سیستم‌های خنک‌کننده معمول مثل یخچال‌ها و سیستم‌های تهویه براساس خصوصیت گازها برای خنک کردن کار می‌کنند. این سیستم‌ها با تغییر در چگالی گاز باعث تغییر در فشار و نهایتا خنک شدن سیستم می‌شوند.

ماده سردکننده‌ای که به طور معمول در یخچال‌ها استفاده می‌شود، برای محیط و انسان مضر است. گاز فرئون یکی از فلوروکلروکربن‌هایی است که به خاطر خطراتی که برای لایه اوزون ایجاد می‌کند، مورد غضب است. این گاز در بیشتر یخچال‌های خانگی مورد استفاده قرار می‌گرفت.

امروزه سردکننده‌های مختلفی وجود دارد. با این حال اکثرا مشکلاتی دارد و نیاز به کمپرسورهای انرژی‌خور و لوله‌های فنری گرمایشی دارند.

محققان از تغییر حالت نامنظم به حالت منظم که در برخی پلیمرهای قطبی تحت میدان الکتریکی رخ می‌دهد، استفاده کردند. در حالت طبیعی این مواد یک ساختار نامنظم دارند که در آن ملکول‌های مختلف به صورت تصادفی قرار گرفته‌اند.

هنگامی که این پلیمرها در میدان الکتریکی قرار می‌گیرند، ملکول‌ها به صورت بسیار منظم قرار می‌گیرند و باعث می‌شوند پلیمر گرما از دست داده و خنک شود. با قطع جریان، ملکول‌ها به حالت نامنظم خود برگشته و باعث جذب گرما می‌شوند. محققان تغییر دمایی در حدود 9/22 درجه فارنهایت را درخصوص این مواد گزارش کرده‌اند.

تکرار این عمل و ترکیب با یک مبدل گرمایی مناسب می‌تواند گستره وسیعی از گرم و سرد شدن دما را برای ما ایجاد کند. در کنار سیستم‌های خنک‌کننده و تهویه، این پلیمرها می‌توانند در خنک کردن لباس‌های محافظ آتش‌نشان‌ها، گرم نگهداشتن کفش و دستکش قهرمانان کوهنوردی و افسران پلیس به کار رود.

از دیگر کاربردهای این مواد، استفاده در مدارات الکترونیکی است که قطعات کوچک پلیمر به طرز موثری می‌توانند گرمای اضافی بردها را جذب کرده و کارایی مدار را بالا ببرند.