Två team som arbetar oberoende av varandra har visat konstruktioner för elektrokalorisk kylning som kan ändra temperaturer under ett elektriskt fält. Båda grupperna använde blyskandiumtantalatkondensatorer i sina system, men de skilde sig något i hur de användes. Den första gruppen, med medlemmar från PARC i USA och Murata Manufacturing Co., i Japan visade att elektrokalorisk kylning endast kunde utföras med hjälp av fasta material. Den andra gruppen, med medlemmar från Luxembourg Institute of Science and Technology och Murata Manufacturing Co i Japan använde vätskor för värmeöverföring. Båda lagen har publicerat redogörelser för deras arbete och resultat i tidskriften Vetenskap .

Nuvarande luftkonditioneringssystem kyler inomhusluften genom att överföra värme till utomhus. De gör det genom att använda system som bygger på att växelvis komprimera och expandera en vätska. Tyvärr, vätskorna i sådana system sipprar långsamt ut och avdunstar i luften, där de avdunstar som växthusgaser, bidrar till den globala uppvärmningen. Forskare söker därför alternativ, rena sätt att överföra värme. Ett lovande tillvägagångssätt innebär användning av kalorimaterial. Istället för att använda komprimering och expansion av vätskor, de höjer och sänker entropin för ett material via elasticitet eller elektriska eller magnetiska egenskaper. I båda de nya insatserna, forskarna använde elektricitet för att överföra värme genom att manipulera entropin av vilka elektrokaloriska keramiska material.

Det första laget använde flerskiktade keramiska kondensatorer tillverkade av blyskandiumtantalit. För att skapa en kylenhet, de placerade en rad kondensatorer ovanpå en annan rad av samma typ och höll dem på plats med isolerade kopparskenor. Den övre raden av kondensatorer hade aluminiumkylare placerade i båda ändarna. För att flytta värme, ett ställdon tryckte det övre lagret av kondensatorer fram och tillbaka över det nedre lagret. Det andra laget använde en nästan identisk inställning, men tryckte en dielektrisk vätska fram och tillbaka genom kondensatorerna istället för att glida en rad över den andra. Båda lagen hävdar att tinker med deras konstruktioner bör leda till värmepumpningseffektivitet som är lika med eller bättre än de system som för närvarande används.

© 2020 Science X Network