냉동 용 녹색 소재 확인

냉동 용 녹색 소재 확인

영국과 스페인의 연구원들은 대부분의 냉장고와 에어컨에서 사용되는 비효율적이고 오염 된 가스를 대체 할 수있는 환경 친화적 인 고체를 확인했습니다.

압력을 가하면 Neopentylglycol의 플라스틱 결정은 기존의 냉각제와 경쟁 할만큼 충분히 큰 냉각 효과를냅니다. 또한이 소재는 저렴하고 광범위하게 사용할 수 있으며 실온 에 가깝게 작동 합니다. 자세한 내용은 Nature Communications 지에 게시됩니다 .

대다수의 냉장고 및 에어컨 (하이드로 플루오르 카본 및 탄화수소 (HFC 및 HC))에서 현재 사용되는 가스는 독성 및 인화성이 있습니다. 공기 중에 누출되면 지구 온난화 에도 기여합니다 .

" HFCs와 HCs에 기반을 둔 냉장고와 에어컨 도 상대적으로 비효율적입니다."University of Politecnica de Catalunya의 Josep Lluís Tamarit 교수와 연구를 주도한 Cambridge 대학의 Xavier Moya 박사는 말했다. "냉동 및 공기 조절 장치가 현재 전 세계적으로 생산되는 에너지의 5 분의 1을 먹어 치우고 있기 때문에 중요합니다. 냉각 수요는 계속 증가 할 것입니다."

이러한 문제를 해결하기 위해 전 세계 재료 과학자들은 대체 냉매를 찾고 있습니다. 캠브리지 재료 과학 및 야금학 분야의 왕립 사회 연구원 인 모야 (Moya)는이 분야의 선두 주자 중 하나입니다.

새로 출판 된 연구에서, Universitat Politècnica de Catalunya와 Universitat de Barcelona의 Moya와 공동 연구자들은 플라스틱 결정으로 얻은 엄청난 열 변화를 설명합니다.

종래의 냉각 기술은 압축 유체가 팽창 할 때 발생하는 열 변화에 의존한다. 대부분의 냉각 장치는 HFC 및 HC와 같은 유체를 압축 및 팽창시킴으로써 작동합니다. 유체가 팽창하면 온도가 감소하여 주변을 냉각시킵니다.

고형물의 경우 냉각은 재료의 미세 구조를 변경하여 이루어집니다. 이 변화는 자기장, 전기장 또는 기계력을가함으로써 달성 될 수있다. 수십 년 동안이 칼로리 효과는 체액에서의 열 변화에 비해 떨어졌지만 네오 펜틸 글리콜 (NPG) 및 기타 관련 유기 화합물의 플라스틱 결정에서 거대한 barocaloric 효과가 발견되어 놀이터가 평평 해졌습니다.

화학 결합의 특성으로 인해 유기 물질은 압축하기 쉽고 NPG는 페인트, 폴리 에스테르, 가소제 및 윤활제의 합성에 널리 사용됩니다. 그것은 널리 이용 가능할뿐만 아니라 값이 싸다.

탄소, 수소 및 산소로 구성된 NPG의 분자는 거의 구형이며 서로 약하게 만 상호 작용합니다. 미시적 구조의 이러한 느슨한 결합은 분자가 상대적으로 자유롭게 회전 할 수있게합니다.

" 플라스틱 결정체 "에서 " 플라스틱 "이란 단어 는 화학적 조성이 아니라 연성에 관한 것입니다. 플라스틱 결정은 고형물과 액체의 경계에 놓입니다.

NPG를 압축하면 분자 재구성으로 인해 예기치 않게 커다란 온도 변화가 발생합니다. 달성 된 온도 변화는 HFC 및 HC에서 상업적으로 개발 된 온도 변화와 유사합니다.

플라스틱 결정에서 거대한 barocaloric 효과를 발견하면 barocaloric 재료를 연구 개발의 최전선에 가져와 성능 저하없이 안전한 친환경 냉각을 달성해야합니다.

Moya는 현재 캠브리지 대학의 상용화 사업부 인 캠브리지 엔터프라이즈 (Cambridge Enterprise)와 협력하여이 기술을 시장에 선보이고 있습니다.