අනාගතයේදී, ශීතකරණ සිසිලනය "ඇඹරීමට" පමණක් අවශ්ය විය හැකිය.

වඩාත් කාර්යක්ෂම, බලශක්ති ඉතිරිකිරීමේ, හරිත සහ අතේ ගෙන යා හැකි සිසිලන ක්‍රමයක් වන්නේ මානව නොනවතින ගවේෂණයේ දිශාවයි. මෑතකදී, සයන්ස් සඟරාවේ අන්තර්ජාල ලිපියක් චීන සහ ඇමරිකානු විද්‍යාඥයින්ගේ ඒකාබද්ධ පර්යේෂණ කණ්ඩායමක් විසින් සොයා ගන්නා ලද නව නම්‍යශීලී ශීතකරණ උපාය මාර්ගයක් පිළිබඳව වාර්තා කර ඇත - "ආතති තාප ශීතකරණය". තන්තු තුළ ඇති කරකැවිල්ල වෙනස් කිරීමෙන් සිසිලනය ලබා ගත හැකි බව පර්යේෂණ කණ්ඩායම සොයාගෙන ඇත. ඉහළ ශීතකරණ කාර්යක්ෂමතාව, කුඩා ප්‍රමාණය සහ විවිධ සාමාන්‍ය ද්‍රව්‍ය සඳහා අදාළ වන බැවින්, මෙම තාක්ෂණය මත පදනම්ව සාදන ලද “විකෘති තාප ශීතකරණය” ද පොරොන්දු වී ඇත.

මෙම ජයග්‍රහණය පැමිණෙන්නේ නන්කායි විශ්ව විද්‍යාලයේ අධ්‍යාපන අමාත්‍යාංශයේ වෛද්‍ය රසායන විද්‍යා ජීව විද්‍යාව පිළිබඳ රාජ්‍ය ප්‍රධාන රසායනාගාරයේ, ෆාමසි පාසලේ සහ ක්‍රියාකාරී බහුඅවයවයේ ප්‍රධාන රසායනාගාරයේ සහ රේ එච්. බෝග්මන්ගේ කණ්ඩායමෙහි මහාචාර්ය ලියු සුන්ෆෙන්ග්ගේ කණ්ඩායමේ සමුපකාර පර්යේෂණයෙනි. , ටෙක්සාස් ප්‍රාන්ත විශ්ව විද්‍යාලයේ මහාචාර්ය, ඩලස් ශාඛාව සහ නන්කායි විශ්ව විද්‍යාලයේ ආචාර්ය යැං ෂිෂියන්.

උෂ්ණත්වය අඩු කර එය කරකවන්න

ජාත්‍යන්තර ශීතකරණ පර්යේෂණ ආයතනයේ දත්ත වලට අනුව, දැනට ලෝකයේ වායු සමීකරණ සහ ශීතකරණවල විදුලි පරිභෝජනය ගෝලීය විදුලි පරිභෝජනයෙන් 20% ක් පමණ වේ. වර්තමානයේ බහුලව භාවිතා වන වායු සම්පීඩන ශීතකරණ මූලධර්මය සාමාන්‍යයෙන් 60% ට වඩා අඩු Carnot කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇති අතර සාම්ප්‍රදායික ශීතකරණ ක්‍රියාවලීන් මගින් නිකුත් කරන වායූන් ගෝලීය උණුසුම උග්‍ර කරයි. මිනිසුන් විසින් ශීතකරණ සඳහා ඇති ඉල්ලුම වැඩි වීමත් සමඟ, ශීතකරණ කාර්යක්ෂමතාව තවදුරටත් වැඩිදියුණු කිරීම, පිරිවැය අඩු කිරීම සහ ශීතකරණ උපකරණවල ප්‍රමාණය අඩු කිරීම සඳහා නව ශීතකරණ න්‍යායන් සහ විසඳුම් ගවේෂණය කිරීම හදිසි කාර්යයක් බවට පත්ව ඇත.

ස්වාභාවික රබර් දිගු කළ විට තාපය ජනනය කරයි, නමුත් පසුබැසීමෙන් පසු උෂ්ණත්වය අඩු වේ. මෙම සංසිද්ධිය 19 වන සියවසේ මුල් භාගයේදී සොයා ගන්නා ලද "ප්රත්යාස්ථ තාප ශීතකරණය" ලෙස හැඳින්වේ. කෙසේ වෙතත්, හොඳ සිසිලන බලපෑමක් ලබා ගැනීම සඳහා, රබර් එහි දිග මෙන් 6-7 ගුණයක් දක්වා දිගු කර පසුව ආපසු ලබා ගත යුතුය. මෙයින් අදහස් කරන්නේ ශීතකරණයට විශාල පරිමාවක් අවශ්ය බවයි. එපමණක් නොව, "තාප ශීතකරණයේ" වත්මන් Carnot කාර්යක්ෂමතාවය සාපේක්ෂව අඩුය, සාමාන්යයෙන් 32% ක් පමණ වේ.

“ආතති සිසිලන” තාක්‍ෂණය හරහා, පර්යේෂකයන් තන්තුමය රබර් ඉලාස්ටෝමරය දෙවරක් දිගු කර (100% වික්‍රියා), පසුව කෙළවර දෙකම සවි කර එක් කෙළවරක සිට එය කරකවා Superhelix ව්‍යුහයක් සාදන ලදී. පසුව, වේගයෙන් ඇඹරීම සිදු වූ අතර රබර් කෙඳිවල උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් අංශක 15.5 කින් අඩු විය.

මෙම ප්‍රතිඵලය 'ප්‍රත්‍යාස්ථ තාප ශීතකරණ' තාක්ෂණය භාවිතයෙන් සිසිලන ආචරණයට වඩා ඉහළ අගයක් ගනී: 7 ගුණයකින් දිගු කරන ලද රබර් හැකිලී සෙල්සියස් අංශක 12.2 දක්වා සිසිල් වේ. කෙසේ වෙතත්, රබර් ඇඹරීමට සහ දිගු කර, පසුව එකවර මුදා හරිනු ලැබුවහොත්, 'ආතති තාප ශීතකරණය' සෙල්සියස් අංශක 16.4 දක්වා සිසිල් විය හැක. Liu Zunfeng පැවසුවේ, එම සිසිලන බලපෑම යටතේ, 'ආතති තාප ශීතකරණයේ' රබර් පරිමාව 'ප්‍රත්‍යාස්ථ තාප ශීතකරණ' රබර්වලින් තුනෙන් දෙකක් පමණක් වන අතර, එහි Carnot කාර්යක්ෂමතාව 67% දක්වා ළඟා විය හැකි බවත්, වාතයේ මූලධර්මයට වඩා බෙහෙවින් උසස් බවත්ය. සම්පීඩන ශීතකරණය.

ධීවර මාර්ගය සහ රෙදිපිළි රේඛාව ද සිසිල් කළ හැකිය

පර්යේෂකයන් හඳුන්වා දී ඇත්තේ රබර් “ආතති තාප ශීතකරණ” ද්‍රව්‍යයක් ලෙස වැඩිදියුණු කිරීමට තවමත් බොහෝ ඉඩ ඇති බවයි. නිදසුනක් ලෙස, රබර් මෘදු වයනයක් ඇති අතර සැලකිය යුතු සිසිලනය ලබා ගැනීම සඳහා බොහෝ හැරීම් අවශ්ය වේ. එහි තාප හුවමාරු වේගය මන්දගාමී වන අතර, ද්රව්යයේ නැවත නැවත භාවිතා කිරීම සහ කල්පැවැත්ම වැනි ගැටළු සලකා බැලීම අවශ්ය වේ. එබැවින්, වෙනත් "ආතති ශීතකරණ" ද්‍රව්‍ය ගවේෂණය කිරීම පර්යේෂණ කණ්ඩායමට වැදගත් ඉදිරි ගමනක් බවට පත්ව ඇත.

සිත්ගන්නා කරුණ නම්, 'ආතති තාප සිසිලනය' යෝජනා ක්‍රමය මසුන් ඇල්ලීම සහ රෙදිපිළි රේඛා සඳහා ද අදාළ වන බව අපට පෙනී ගොස් ඇත. මීට පෙර, මෙම සාමාන්‍ය ද්‍රව්‍ය සිසිලනය සඳහා භාවිතා කළ හැකි බව මිනිසුන්ට වැටහුණේ නැත, "Liu Zunfeng පැවසීය.

පර්යේෂකයන් මුලින්ම මෙම දෘඩ පොලිමර් තන්තු විකෘති කර හෙලික්සීය ව්‍යුහයක් සාදන ලදී. හෙලික්ස් දිගු කිරීමෙන් උෂ්ණත්වය ඉහළ නැංවිය හැකි නමුත්, හෙලික්ස් ආපසු ගැනීමෙන් පසු උෂ්ණත්වය අඩු වේ.

අත්හදා බැලීම්වලින් පෙනී ගියේ “ආතති තාප සිසිලනය” තාක්‍ෂණය භාවිතයෙන්, පොලිඑතිලීන් ෙගත්තම් වයර් මගින් සෙල්සියස් අංශක 5.1 ක උෂ්ණත්ව පහත වැටීමක් ජනනය කළ හැකි අතර, ද්‍රව්‍යය කෙලින්ම දිගු කර මුදා හරින අතර උෂ්ණත්ව වෙනසක් දක්නට නොලැබේ. මෙම වර්ගයේ පොලිඑතිලීන් තන්තු වල 'ආතති තාප සිසිලනය' මූලධර්මය නම්, දිගු කිරීමේ හැකිලීමේ ක්‍රියාවලියේදී, හෙලික්ස් හි අභ්‍යන්තර ඇඹරීම අඩු වන අතර එය ශක්තියේ වෙනස්කම් වලට තුඩු දෙයි. Liu Zunfeng පැවසුවේ මෙම සාපේක්ෂ දෘඩ ද්‍රව්‍ය රබර් තන්තු වලට වඩා කල් පවතින බවත්, ඉතා කෙටි වූ විට පවා සිසිලන වේගය රබර් වලට වඩා වැඩි බවත්ය.

වැඩි ශක්තියක් සහ වේගවත් තාප හුවමාරුවක් සහිත නිකල් ටයිටේනියම් හැඩැති මතක මිශ්‍ර ලෝහ සඳහා “ආතති තාප සිසිලන” තාක්‍ෂණය යෙදීමෙන් වඩා හොඳ සිසිලන ක්‍රියාකාරිත්වයක් ඇති වන අතර වැඩි සිසිලන බලපෑමක් ලබා ගැනීමට අවශ්‍ය වන්නේ අඩු හැරීමක් පමණක් බව පර්යේෂකයන් සොයා ගත්හ.

උදාහරණයක් ලෙස, නිකල් ටයිටේනියම් මිශ්‍ර වයර් හතරක් එකට ඇඹරීම මගින්, ඇඹරීමෙන් පසු උපරිම උෂ්ණත්වය පහත වැටීම සෙල්සියස් අංශක 20.8 දක්වා ළඟා විය හැකි අතර, සමස්ත සාමාන්‍ය උෂ්ණත්වය පහත වැටීම සෙල්සියස් අංශක 18.2 දක්වා ද ළඟා විය හැකිය. මෙය සෙල්සියස් අංශක 17.0ක සිසිලනයට වඩා මදක් වැඩිය. එක් ශීතකරණ චක්‍රයක් සඳහා ගත වන්නේ තත්පර 30ක් පමණි, "Liu Zunfeng පැවසීය.

අනාගතයේදී ශීතකරණවල නව තාක්ෂණය භාවිතා කළ හැකිය

"ආතති තාප ශීතකරණ" තාක්ෂණය මත පදනම්ව, පර්යේෂකයන් ගලා යන ජලය සිසිල් කළ හැකි ශීතකරණ ආකෘතියක් නිර්මාණය කර ඇත. ඔවුන් සිසිලන ද්‍රව්‍ය ලෙස නිකල් ටයිටේනියම් මිශ්‍ර වයර් තුනක් භාවිතා කළ අතර, සෙල්සියස් අංශක 7.7ක සිසිලනය ලබා ගැනීම සඳහා සෙන්ටිමීටරයකට 0.87 විප්ලවයක් භ්‍රමණය විය.

අවස්ථා සහ අභියෝග යන දෙකම සමඟින් 'විකෘති වූ තාප ශීතකරණ' වාණිජකරණයට පෙර මෙම සොයාගැනීම තවමත් බොහෝ දුර යා යුතුව ඇත, ”රේ බෝමන් පැවසීය. Liu Zunfeng විශ්වාස කරන්නේ මෙම අධ්‍යයනයෙන් සොයාගත් නව ශීතකරණ තාක්‍ෂණය ශීතකරණ ක්ෂේත්‍රයේ නව අංශයක් පුළුල් කර ඇති බවයි. එය ශීතකරණ ක්ෂේත්රයේ බලශක්ති පරිභෝජනය අඩු කිරීමට නව ක්රමයක් ලබා දෙනු ඇත.

“ආතති තාප ශීතකරණයේ” තවත් විශේෂ සංසිද්ධියක් නම්, තන්තු වල විවිධ කොටස් විවිධ උෂ්ණත්වයන් ප්‍රදර්ශනය කරයි, එය කෙඳි දිග දිශාව දිගේ තන්තු කරකැවීමෙන් ජනනය වන හෙලික්ස් ආවර්තිතා ව්‍යාප්තිය නිසා ඇතිවේ. පර්යේෂකයන් විසින් නිකල් ටයිටේනියම් මිශ්‍ර වයර් මතුපිට තර්මොක්‍රොමිස් ආෙල්පනයෙන් ආලේප කර “ආතති සිසිලනය” වර්ණ වෙනස් කරන තන්තු සෑදීමට කටයුතු කළහ. ඇඹරීම සහ ඇඹරීමේ ක්‍රියාවලියේදී, තන්තු ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි වර්ණ වෙනස්කම් වලට භාජනය වේ. එය ෆයිබර් ට්විස්ට් දුරස්ථ දෘශ්‍ය මැනීම සඳහා නව ආකාරයේ සංවේදක මූලද්‍රව්‍යයක් ලෙස භාවිතා කළ හැක. නිදසුනක් ලෙස, පියවි ඇසින් වර්ණ වෙනස්වීම් නිරීක්ෂණය කිරීමෙන්, ඉතා සරල සංවේදකයක් වන ද්රව්යය දුරින් කොපමණ විප්ලවයන් සිදු කර ඇත්දැයි දැන ගත හැකිය. "Liu Zunfeng පැවසුවේ" ව්යවර්ථ තාප සිසිලනය" මූලධර්මය මත පදනම්ව, සමහර කෙඳි බුද්ධිමත් වර්ණ වෙනස් කරන රෙදි සඳහා භාවිතා කළ හැකි බවයි.