中国上海交通大学开发出“自驱动”高分子制冷薄膜系统

2024-05-10  中国 来源:其他 作者:张宇麒 领域:能源

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据上海交通大学5月9日消息,上海交通大学机械与动力工程学院研究人员结合弛豫铁电高分子材料在电场作用下的电致熵变(电卡效应)和电致伸缩效应,设计与制造了“自驱动”的高分子制冷薄膜系统。该系统无需外加驱动装置,而是优化了高分子制冷工质本身的机电耦合效率,设计了电-机械形变与电卡制冷效应协同驱动的方法,实现了轻量化、高能效比、高精度和智能化的制冷效果。巨电卡效应的电卡制冷技术因具有全固态、高能效、零温室效应潜能(GWP)及易于小型化、轻量化等理论优势,被国际能源署誉为制冷技术领域的颠覆性前瞻技术之一。目前绝大多数已报道的电卡制冷系统都依赖外置驱动设备(如机械泵、活塞、电机等),实现制冷工质的机械循环运动。上海交通大学的研究在电场作用下同步产生足够大的空间位移和冷热变化,仅凭自身本征物理效应即组成了完整的热力学循环。该系统凭借其轻质、体积小、能耗低和柔性等诸多优势,基于电致伸缩效应与电卡效应协同的自驱动电卡制冷系统可以实现轻量化、柔性、高能效和智能化的主动制冷,在实验中,该系统为狭小空间内的芯片提供被动散热额外的制冷能力,迅速降低芯片表面温度。相关研究成果发表在《Nature》期刊。

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