Den kylande effekten infekterad av en sandwichad nanosvamp. Kredit:Hirotomo Nishihara
Ett forskarteam från Tohoku University, Nissan Motor Co., Shinshu University, och Okayama University gjorde en banbrytande upptäckt i strävan att ersätta fluorkolväten i kylsystem med naturliga köldmedier som vatten och alkohol. Deras studie involverade att utföra en fasövergång vätska till gas via en nanosvamp, en mjuk, elastiskt material utrustat med små nanoporer mindre än 10 nanometer. Deras resultat kan leda till effektivare köldmedier med ett mindre koldioxidavtryck.
Kylsystem används ofta i luftkonditioneringsapparater och kylskåp. Konventionella system använder fluorkolväten som köldmedium. Dock, fluorkolväten är superföroreningar. Deras globala uppvärmningspotential är cirka 1300 gånger högre än för CO 2 .
Teamet av forskare genomförde framgångsrikt en kraftdriven vätske-till-gas fasövergång med hjälp av en nanosvamp. När en normal, våt svamp pressas, naturligtvis, vatten förväntas komma ut. Dock, när du använder en nanosvamp med en porstorlek på under 10 nanometer, ett annat fenomen inträffar. Även under lågt tryck, svampen behåller sin vätska.
När man använder kraft, dock, den utdrivna vätskan avdunstar omedelbart till gas. Vidare, när svampen återgår till sin naturliga form, det absorberar gasen som en vätska i nanoporerna igen.
Tills nu, forskare har inte genomfört klämprocessen av nanoporösa material eftersom konventionella material är för svåra att deformeras. Ändå, teamet kringgick detta genom att skapa sina egna mjuka, elastisk, nanoporösa material, bestående av ett enda lager grafenväggar. De mätte sina resultat med hjälp av en hemmagjord utrustning utformad för att övervaka vätske-gas fasövergång när mekanisk kraft appliceras.
Teamet funderade på klämmetoden efter att ha utvecklat mjuka nanoporösa material. Men inte ens de kunde förutse att deras förutsägelse skulle bli verklighet vid första försöket.
Hittills, det har bara funnits två metoder för att omvandla instängd vätska till gas:uppvärmning, eller minska gasfastrycket. Klämmetoden ger ett tredje sätt, genererar ett nytt tema inom fysikalisk kemi och banar väg för mer miljövänliga kylsystem. Coola saker!
