Системы охлаждения или аккумулирования тепла на материалах с эффектом фазового перехода могут стать эффективнее. Это поможет охлаждать электронику или технику, а также запасать тепло в конструктивных элементах зданий, чтобы потом постепенно отдавать его по мере надобности.
Японское агентство по исследованиям AIST (Agency for Industrial Science Technology) сообщило о разработке фазово-переходного теплоаккумулирующего компонента, обеспечивающего высокую плотность и надежность. Новый материал одновременно позволяет запасать достаточно много тепла и при этом не боится грубой механической обработки.
По сравнению с предыдущими разработками новинка оказалась намного прочнее без ущерба для плотности аккумулирования тепла, хотя материал получается путём спекания порошкообразного диоксида ванадия. До недавнего времени эксперименты с этим веществом не могли похвастаться получением материалов с высокими прочностными характеристиками. На выходе получался материал, который был хрупким и не поддавался обработке (крошился).
После детального изучения реакций, которые происходят при спекании и затвердевании порошка оксида ванадия, исследователи разработали метод приготовления исходного порошка, который значительно способствует спеканию даже без использования агломерационной добавки, отличной от оксидов ванадия. Полученное значение плотности накопления тепла сопоставимо с таковым для льда и парафина, а прочность на сжатие была увеличена в пять или более раз по сравнению с использованием необработанного порошка. Также было подтверждено, что рабочую температуру накопителя тепла можно регулировать от 5 °С или менее до примерно 100 °С.
Слева старый подход к аккумулированию тепла, справа новый (AIST)
Поскольку переход из одного фазового состояния в другое происходит без плавления материала и его разрушения, новый материал имеет все шансы быть широко использованным в простых и недорогих системах отвода или аккумулирования тепла. В дальнейшем исследователи намерены оценить теплопроводность полученных компонентов, а также разработать материал, который позволит контролировать такие характеристики, как температурный диапазон и количество тепла в зависимости от назначения материала. Тепло ― это роскошь, особенно на большинстве территории России. К нему надо относиться бережно.
