今日のメリーランド州

ナンシー・グランド著 2023年6月7日

空調、冷凍、その他の冷却技術は今日の世界のエネルギー消費量の 20% 以上を占めていますが、そこで使用される冷媒の地球温暖化係数は二酸化炭素の数千倍です。 Science誌に掲載された最近の研究で、材料科学・工学の竹内一郎教授、機械工学のラインハルト・レーダーマッハー教授とユンホ・ファン教授が率いるチームは、次世代の冷却装置となる可能性のある高性能弾性熱量冷却システムを紹介した。

竹内氏は、これを「まったく異なる、完全に環境に優しい、環境に優しい冷却技術であり、化学冷媒をバイパスし、基本的に金属片を押したり引いたりして冷却を実現する技術」と呼んでいる。 磁気熱量材料、電気熱量材料、弾性熱量材料などの熱量材料は、さまざまな場や機械力が加わると相転移を起こし、熱を放出したり、吸収したりすることがあります。 主な特徴は、多用途のマルチモード熱交換アーキテクチャで構成された耐疲労性ニッケルチタン (NiTi) チューブの圧縮と解放です。

「10年以上前、私たちはNiTiワイヤーで遊んでいただけでした」と竹内氏は語った。 「伸ばすことで、手で感じるほどの冷却効果が得られるのです。そこで、このコンセプトを冷却装置に応用することを考え始めました。」 この研究所のその後の研究は、10 年以上にわたって米国エネルギー省から資金提供を受けてきました。

研究チームは、システムのパフォーマンスを十分に向上させ、数年以内にこの技術を商業化できるようにすることは可能だと述べている。 現在のプロトタイプは、コンパクトなワイン冷蔵庫に電力を供給するのに十分な 200 ワットの冷却能力を生み出すことができ、窓ユニット、家全体の冷却システム、そして最終的には商用 HVAC システムに拡張する予定です。