Samsung colaborează cu oamenii de știință de la Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) din SUA pentru dezvoltarea unei noi tehnologii de răcire care nu necesită agenți frigorifici și care atinge o eficiență de 100% față de soluțiile termoelectrice tradiționale, potrivit InterestingEngineering.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
Potrivit unui comunicat oficial, tehnologia are la bază materiale termolectrice nanoinginerite denumite CHESS (Controlled Hierarchically Engineered Superlattice Structures), care permit transferul de căldură prin intermediul electronilor, fără piese în mișcare sau substanțe chimice nocive.
Sistemele de răcire tradiționale, bazate pe compresoare și agenți frigorifici, domină în prezent piața mondială, dar sunt voluminoase, consumă multă energie și contribuie la poluarea mediului. În schimb, răcirea termolectrică funcționează cu ajutorul semiconductorilor care transferă căldura prin mișcarea electronilor, oferind astfel o alternativă mai sustenabilă, fiabilă și compactă.
„Aceasta reprezintă un salt semnificativ în tehnologia de răcire și deschide calea pentru aplicarea practică și la scară largă a materialelor termolectrice eficiente energetic,” a declarat Rama Venkatasubramanian, tehnolog-șef pentru domeniul termolectric de la APL.
Tehnologia CHESS a fost inițial dezvoltată pentru aplicații de securitate națională și a fost utilizată și în terapii medicale noninvazive. Colaborarea cu Samsung a permis extinderea cercetării către aplicații comerciale, în special în domeniul refrigerării.
Comparativ cu materialele termolectrice clasice, filmele subțiri CHESS au demonstrat o eficiență de două ori mai mare în teste standardizate efectuate la temperatura camerei. Mai exact, modulele realizate cu această tehnologie sunt cu 75% mai eficiente, iar un sistem complet de răcire ar putea fi cu până la 70% mai eficient decât modelele actuale pe bază de compresor.
Un alt avantaj important al tehnologiei îl reprezintă cantitatea extrem de redusă de material necesar pentru fabricarea modulelor. În timpul experimentelor, fiecare unitate de răcire a folosit doar 0,003 centimetri cubi de material – echivalentul unui grăunte de nisip. Acest aspect face posibilă fabricarea la scară largă a sistemelor de răcire cu un consum minim de resurse, contribuind la reducerea costurilor și a impactului asupra mediului.
Pentru fabricarea materialelor CHESS, cercetătorii au utilizat o metodă deja consacrată în producția de celule solare de înaltă eficiență și LED-uri: depunerea chimică din vapori organometalici (MOCVD). „Am folosit metoda MOCVD pentru producerea materialelor CHESS, o tehnologie bine cunoscută pentru scalabilitate, cost redus și adaptabilitate la producția în masă,” a explicat Jon Pierce, inginer de cercetare senior la APL.
Această tehnologie are potențialul de a fi implementată nu doar în sisteme mici de răcire, ci și în aplicații HVAC de mari dimensiuni, inclusiv în clădiri, în mod similar cu extinderea bateriilor litiu-ion de la dispozitive portabile la vehicule electrice.
Colaborarea dintre APL și Samsung ar putea marca un moment de cotitură în industria refrigerării, înlocuind treptat sistemele actuale cu o alternativă eficientă, ecologică și mai accesibilă.
