Новости

17.01.2017 21:25
Рубрика: Общество
Проект: Наука

Градус падения

Российские ученые создают уникальный холодильник
Возможно ли, чтобы знаменитая фирма Bosch заинтересовалась российским холодильником? Звучит, прямо скажем, фантастично. И тем не менее фирмачи не только посетили наших ученых, но и выделили деньги на исследования. А вышли немцы на разработчиков, прочитав их статью в одном престижном научном журнале.

- Вообще-то в статье нет ни слова про работающий прототип нового холодильника, - сказал корреспонденту "РГ" руководитель проекта, кандидат технических наук Иван Старков из международной лаборатории в области микроэлектроники и радиофотоники, созданной при Санкт-Петербургском университете ИТМО.

- Мы теоретически показали, что можно создать установку, которая способна понизить температуру до минус 22 градусов по Цельсию без каких моторов, компрессов, фреонов, потребляя минимум энергии. Применение таких установок самое разнообразное, от систем охлаждения в компьютерах и печатных плат до бытовых холодильников.

Знаменитая фирма Bosch заинтересовалась российским холодильником и выделила деньги на исследования

В основе идеи - так называемый мультикалорический эффект. Суть в том, что есть материалы, например ферромагнетики, которые охлаждаются, если на них воздействовать различными полями. Но, как это часто бывает в науке, от идеи до первых успешных экспериментов проходят годы. В данном случае за 40 лет исследований ученым из разных стран удалось снизить температуру максимум до минус 8 градусов. Прямо скажем, не густо.

- Дело в том, что для снижения температуры использовалось, как правило, только одно поле, в основном магнитное. Хотя было понятно, что желательно применить сразу несколько. И такие опыты проводились, однако эффект был мизерный, почти такой же, как при воздействии одним полем. Ситуация кардинально изменилась совсем недавно, когда благодаря прорывам в нанотехнологиях появились принципиально новые материалы, в частности мультиферроики. За счет особой структуры в них могут "работать" сразу три поля: электрическое, магнитное, а также при сжатии материала. И каждое вносит свою лепту в охлаждение, давая значительный суммарный эффект и позволяя довести температуру до минус 22 градусов.

Именно это и показали в своей теоретической работе российские ученые. Они рассчитали режимы воздействия, подбор оптимальной формы материала, варианты взаимодействия полей и т.д. Стало понятно, что холодильник, который работает на этом принципе, будет не только бесшумный и экологически абсолютно чистый, но и "съест" минимум вдвое меньше энергии, чем самый экономичный современный бытовой прибор охлаждения.

Кстати, уже более 50 лет существуют мини-холодильники, в которых тоже нет ни компрессов, ни фреона. Они работают, используя эффект Пельтье. Сердцем систем является термоэлемент, у которого при прохождении тока одна часть нагревается, другая охлаждается. Но расход энергии у таких холодильников настолько велик, что они оказались неконкурентоспособны по сравнению с традиционными приборами. А по сравнению с установками, которые могут быть созданы Иваном Старковым, - просто настоящие энергетические обжоры.

Сейчас ученые переходят от теории к практике, проводят эксперименты с конкретными материалами, испытывают различные режимы работы установки. Она стала одним из победителей Общероссийского конкурса молодежных проектов, выиграв грант в миллион рублей.

Общество Наука
Добавьте RG.RU 
в избранные источники