အနာဂတ်တွင်၊ ရေခဲသေတ္တာအအေးခံခြင်းကို "လိမ်" ရန်သာလိုပေမည်။

ပိုမိုထိရောက်သော၊ စွမ်းအင်ချွေတာသော၊ အစိမ်းရောင်နှင့် သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသော အအေးပေးသည့်နည်းလမ်းသည် လူသားတို့၏ အဆက်မပြတ် စူးစမ်းရှာဖွေမှု၏ ဦးတည်ချက်ဖြစ်သည်။မကြာသေးမီက၊ Science ဂျာနယ်တွင် အွန်လိုင်းဆောင်းပါးတစ်ပုဒ်တွင် တရုတ်နှင့်အမေရိကန်သိပ္ပံပညာရှင်များ ပူးပေါင်းရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည့် လိုက်လျောညီထွေရှိသော ရေခဲသေတ္တာနည်းဗျူဟာသစ်ကို “torsional heat refrigeration” တွင် ဖော်ပြခဲ့သည်။အမျှင်များအတွင်း၌ လှည့်ပတ်ပြောင်းလဲခြင်းသည် အေးမြမှုကို ရရှိစေနိုင်ကြောင်း သုတေသနအဖွဲ့မှ တွေ့ရှိခဲ့သည်။ပိုမိုမြင့်မားသောရေခဲသေတ္တာ၏ထိရောက်မှု၊ သေးငယ်သောအရွယ်အစားနှင့် သာမန်ပစ္စည်းများအတွက် အသုံးချနိုင်မှုတို့ကြောင့်၊ ဤနည်းပညာကိုအခြေခံ၍ပြုလုပ်ထားသော "twisted heat ရေခဲသေတ္တာ" သည် အလားအလာကောင်းဖြစ်လာသည်။

ဤအောင်မြင်မှုသည် ဆေးဖက်ဆိုင်ရာဓာတုဗေဒဇီဝဗေဒ၊ ဆေးကျောင်း၊ နန်ကိုင်းတက္ကသိုလ်၏ ပညာရေးဝန်ကြီးဌာန၏ အဓိကဓာတ်ခွဲခန်းမှ ပရော်ဖက်ဆာ Liu Zunfeng ၏ ပူးပေါင်းသုတေသနအဖွဲ့နှင့် Ray H. Baugman အဖွဲ့တို့မှ ရရှိခြင်းဖြစ်သည်။ Texas State University၊ Dallas ဌာနခွဲမှ ပါမောက္ခ Yang Shixian၊ Nankai University မှ Docent တို့ ဖြစ်သည်။

အပူချိန်ကိုလျှော့ပြီး လှည့်ရုံပါပဲ။

International Refrigeration Research Institute ၏ အချက်အလက်များအရ ကမ္ဘာပေါ်တွင် လေအေးပေးစက်များနှင့် ရေခဲသေတ္တာများ၏ လျှပ်စစ်ဓာတ်အားသုံးစွဲမှုသည် လက်ရှိကမ္ဘာ့လျှပ်စစ်သုံးစွဲမှု၏ 20% ခန့်ရှိသည်။ယနေ့ခေတ်တွင် အသုံးများသော လေဖိအားပေးရေခဲသေတ္တာ၏ နိယာမမှာ ယေဘုယျအားဖြင့် Carnot ၏ ထိရောက်မှု 60% ထက်နည်းပြီး ရိုးရာရေခဲသေတ္တာလုပ်ငန်းစဉ်များမှ ထုတ်လွှတ်သော ဓာတ်ငွေ့များသည် ကမ္ဘာကြီးပူနွေးလာမှုကို ပိုမိုဆိုးရွားစေသည်။လူသားများ၏ရေခဲသေတ္တာဝယ်လိုအား တိုးလာသည်နှင့်အမျှ အအေးခန်းဆိုင်ရာ သီအိုရီအသစ်များနှင့် ဖြေရှင်းချက်များကို ပိုမိုတိုးတက်ကောင်းမွန်စေရန်၊ ကုန်ကျစရိတ်များကို လျှော့ချရန်နှင့် အအေးပေးစက်များ၏ အရွယ်အစားကို လျှော့ချရန်၊ ရေခဲသေတ္တာဆိုင်ရာ သီအိုရီအသစ်များနှင့် ဖြေရှင်းချက်များကို ရှာဖွေခြင်းသည် အရေးတကြီး အလုပ်ဖြစ်လာပါသည်။

သဘာဝရော်ဘာသည် ဆွဲဆန့်သောအခါတွင် အပူကိုထုတ်ပေးသော်လည်း ဆုတ်ခွာပြီးနောက် အပူချိန်လျော့ကျသွားမည်ဖြစ်သည်။ဤဖြစ်စဉ်ကို ၁၉ ရာစုအစောပိုင်းတွင် ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည့် “elastic thermal refrigeration” ဟုခေါ်သည်။သို့သော် ကောင်းသောအအေးခံသည့်အကျိုးသက်ရောက်မှုရရှိရန်၊ ရော်ဘာကို ၎င်း၏ကိုယ်ပိုင်အရှည် ၆-၇ ဆအထိ ဆန့်ထုတ်ပြီး နောက်ပြန်ဆွဲရန် လိုအပ်သည်။ဆိုလိုသည်မှာ ရေခဲသေတ္တာသည် ကြီးမားသော ပမာဏ လိုအပ်သည်။ထို့အပြင်၊ "အပူအေးပေးစက်" ၏လက်ရှိ Carnot ထိရောက်မှုသည်အတော်လေးနိမ့်သည်၊ များသောအားဖြင့် 32% ခန့်သာရှိသည်။

“ torsional cooling” နည်းပညာဖြင့် သုတေသီများသည် fibrous ရော်ဘာ elastomer ကို နှစ်ကြိမ် (100% strain) ဆန့်ထုတ်ပြီးနောက် အစွန်းနှစ်ဖက်စလုံးကို ပြုပြင်ပြီး Superhelix တည်ဆောက်မှုအဖြစ် စွန်းတစ်ဖက်မှ လိမ်သွားကြသည်။နောက်ပိုင်းတွင် လျင်မြန်စွာ မကောက်ဘဲ ကွေးသွားကာ ရော်ဘာမျှင်များ၏ အပူချိန်သည် 15.5 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်သို့ ကျဆင်းသွားသည်။

ဤရလဒ်သည် 'elastic thermal refrigeration' နည်းပညာကို အသုံးပြု၍ အအေးခံသည့်အကျိုးသက်ရောက်မှုထက် ပိုများသည်- ဆန့်ထုတ်ထားသော ရော်ဘာသည် 7 ဆ ပိုရှည်လျားကာ 12.2 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်အထိ အေးသွားပါသည်။သို့သော်၊ ရော်ဘာကို လိမ်ပြီး ဆန့်ထုတ်ပြီး တစ်ပြိုင်နက် ထုတ်လွှတ်ပါက၊ 'torsional thermal refrigeration' သည် 16.4 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်အထိ အေးသွားနိုင်သည်။Liu Zunfeng က တူညီသောအအေးပေးသည့်အကျိုးသက်ရောက်မှုအောက်တွင် 'ပျော့ပျောင်းသောအပူအေးပေးစက်' ၏ရော်ဘာထုထည်သည် 'elastic thermal refrigeration' ရော်ဘာ၏သုံးပုံနှစ်ပုံမျှသာဖြစ်ပြီး ၎င်း၏ Carnot ထိရောက်မှု 67% သည် လေ၏နိယာမထက်များစွာသာလွန်သည် compression ရေခဲသေတ္တာ။

ငါးမျှားလိုင်းနှင့် အထည်အလိပ်လိုင်းများကိုလည်း အအေးခံနိုင်သည်။

သုတေသီများသည် "torsional heat refrigeration" ပစ္စည်းများအဖြစ် ရော်ဘာတွင် တိုးတက်မှုအတွက် နေရာများစွာ ကျန်ရှိနေသေးကြောင်း သုတေသီများက မိတ်ဆက်ပေးခဲ့သည်။ဥပမာအားဖြင့်၊ ရော်ဘာသည် ပျော့ပျောင်းသော texture ရှိပြီး သိသာထင်ရှားသော အေးမြမှုကို ရရှိရန် လှည့်ကွက်များစွာ လိုအပ်သည်။၎င်း၏အပူလွှဲပြောင်းမှုအမြန်နှုန်းသည် နှေးကွေးပြီး ပစ္စည်း၏ ထပ်ခါတလဲလဲအသုံးပြုမှုနှင့် တာရှည်ခံမှုကဲ့သို့သော ပြဿနာများကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် လိုအပ်သည်။ထို့ကြောင့်၊ အခြားသော “ပျော့ပြောင်းသောရေခဲသေတ္တာ” ပစ္စည်းများကို စူးစမ်းရှာဖွေခြင်းသည် သုတေသနအဖွဲ့အတွက် အရေးကြီးသော အောင်မြင်မှုလမ်းညွှန်ချက်တစ်ခု ဖြစ်လာခဲ့သည်။

စိတ်ဝင်စားစရာမှာ၊ 'torsional heat cooling' အစီအစဉ်သည် ငါးဖမ်းခြင်းနှင့် အထည်အလိပ်လိုင်းများနှင့်လည်း သက်ဆိုင်ကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့ တွေ့ရှိခဲ့သည်။အအေးခံဖို့အတွက် ဒီသာမန်ပစ္စည်းတွေကို လူတွေက အရင်က မသိခဲ့ကြဘူး” ဟု Liu Zunfeng က ပြောသည်။

သုတေသီများသည် အဆိုပါ တောင့်တင်းသော ပိုလီမာ အမျှင်များကို ဦးစွာ လိမ်လည်၍ helical ဖွဲ့စည်းပုံကို ဖွဲ့စည်းခဲ့သည်။helix ကို ဆန့်ထုတ်ခြင်းဖြင့် အပူချိန်ကို မြှင့်တင်နိုင်သော်လည်း helix ကို ရုပ်သိမ်းပြီးနောက် အပူချိန် လျော့ကျသွားပါသည်။

“ torsional heat cooling” နည်းပညာကို အသုံးပြု၍ polyethylene ကျစ်ထားသော ဝိုင်ယာသည် အပူချိန် 5.1 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်ကို ထုတ်ပေးနိုင်ပြီး ပစ္စည်းကို တိုက်ရိုက်ဆန့်ကာ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုမရှိသလောက် ထွက်လာကြောင်း စမ်းသပ်တွေ့ရှိခဲ့သည်။polyethylene fiber အမျိုးအစား၏ ' torsional heat cooling ' ၏ နိယာမမှာ ဆန့်ကျုံ့ခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း helix ၏ အတွင်းပိုင်း လှည့်ကွက်များ လျော့နည်းသွားကာ စွမ်းအင်ပြောင်းလဲမှုများ ဖြစ်ပေါ်စေခြင်း ဖြစ်သည်။Liu Zunfeng က အဆိုပါအတော်လေးမာကျောသောပစ္စည်းများသည် ရော်ဘာမျှင်များထက် ပိုမိုတာရှည်ခံပြီး အအေးခံနှုန်းသည် အလွန်တိုတောင်းသည့်တိုင် ရော်ဘာထက်ကျော်လွန်နေကြောင်း ပြောကြားခဲ့သည်။

သုတေသီများသည် “torsional heat cooling” နည်းပညာကို နီကယ်တိုက်တေနီယမ်ပုံသွင်းရာတွင် ပိုမိုအားကောင်းပြီး မြန်ဆန်သော အပူလွှဲပြောင်းမှုဖြင့် memory alloys များကို ပုံဖော်ရာတွင် ပိုမိုကောင်းမွန်သော cooling performance ကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး ပိုကြီးသော cooling effect ရရှိရန်အတွက် နိမ့်သောလှည့်ကွက်တစ်ခုသာ လိုအပ်ကြောင်း သုတေသီများက တွေ့ရှိခဲ့သည်။

ဥပမာအားဖြင့်၊ နီကယ်တိုက်တေနီယမ်အလွိုင်းဝိုင်ယာကြိုးလေးခုကို တွဲလိမ်ခြင်းဖြင့်၊ မကောက်ဘဲထားပြီးနောက် အမြင့်ဆုံးအပူချိန်ကျဆင်းမှုသည် 20.8 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်သို့ရောက်ရှိနိုင်ပြီး ပျမ်းမျှအပူချိန်ကျဆင်းမှုသည် 18.2 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်သို့လည်း ရောက်ရှိနိုင်သည်။၎င်းသည် 'အပူအေးပေးစက်' နည်းပညာကို အသုံးပြု၍ ရရှိသည့် အအေးခံ 17.0 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်ထက် အနည်းငယ် မြင့်မားသည်။ရေခဲသေတ္တာစက်ဝန်းတစ်ခုသည် စက္ကန့် ၃၀ ခန့်သာ ကြာသည်” ဟု Liu Zunfeng က ပြောသည်။

နည်းပညာအသစ်များကို အနာဂတ်တွင် ရေခဲသေတ္တာများတွင် အသုံးပြုနိုင်သည်။

" torsional heat refrigeration " နည်းပညာကို အခြေခံ၍ သုတေသီများသည် စီးဆင်းနေသောရေကို အေးစေသော ရေခဲသေတ္တာပုံစံကို ဖန်တီးခဲ့သည်။၎င်းတို့သည် အအေးခံပစ္စည်းများအဖြစ် နီကယ်တိုက်တေနီယမ်အလွိုင်းဝါယာကြိုးသုံးခုကို အသုံးပြုကာ စင်တီမီတာလျှင် 0.87 လှည့်ပတ်ကာ 7.7 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ် အအေးခံနိုင်သည်။

ဤရှာဖွေတွေ့ရှိမှုသည် အခွင့်အလမ်းများနှင့် စိန်ခေါ်မှုများပါရှိသည့် 'အပူခံရေခဲသေတ္တာများ' ကို စီးပွားဖြစ်မပြုလုပ်မီတွင် ခရီးဝေးသွားရဆဲဖြစ်သည်” ဟု Ray Bowman မှ ပြောကြားခဲ့သည်။Liu Zunfeng သည် ဤလေ့လာမှုတွင် ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သော အအေးခန်းနည်းပညာအသစ်သည် အအေးခန်းနယ်ပယ်တွင် ကဏ္ဍသစ်တစ်ခုကို ချဲ့ထွင်နိုင်သည်ဟု ယုံကြည်သည်။၎င်းသည် အအေးခန်းနယ်ပယ်တွင် စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုကို လျှော့ချရန် နည်းလမ်းသစ်ကို ပံ့ပိုးပေးမည်ဖြစ်သည်။

"torsional heat refrigeration" တွင် နောက်ထပ်ထူးခြားသည့်ဖြစ်စဉ်မှာ အမျှင်၏ မတူညီသော အစိတ်အပိုင်းများသည် ဖိုင်ဘာအရှည်ကို လှည့်၍ ဖိုင်ဘာအလျားကို လှည့်ခြင်းဖြင့် ထုတ်ပေးသော helix ၏ အချိန်အပိုင်းအခြားအလိုက် ပျံ့နှံ့မှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော ကွဲပြားသောအပူချိန်ကို ပြသခြင်းဖြစ်သည်။သုတေသီများသည် နီကယ်တိုက်တေနီယမ်အလွိုင်းဝါယာ၏ မျက်နှာပြင်ကို အပူချိန်ပြောင်းလဲနေသော ဖိုက်ဘာဖြင့်ပြုလုပ်ရန် Thermochromism coating ဖြင့် အုပ်ထားသည်။လိမ်ခြင်းနှင့် မလိမ်ခြင်းဖြစ်စဉ်တွင်၊ ဖိုက်ဘာသည် ပြောင်းပြန်လှန်နိုင်သော အရောင်ပြောင်းလဲမှုများကို ခံစားရသည်။ဖိုက်ဘာလှည့်ကွက်ကို အဝေးမှ အလင်းပြန်မှု တိုင်းတာခြင်းအတွက် အာရုံခံပစ္စည်း အမျိုးအစားအသစ်အဖြစ် အသုံးပြုနိုင်သည်။ဥပမာအားဖြင့်၊ သာမန်မျက်စိဖြင့် အရောင်ပြောင်းလဲမှုများကို ကြည့်ရှုခြင်းဖြင့်၊ အလွန်ရိုးရှင်းသော အာရုံခံကိရိယာဖြစ်သည့် အကွာအဝေးတွင် ပစ္စည်း၏ လှည့်ပတ်မှုများ မည်မျှရှိသည်ကို သိရှိနိုင်သည်။"Liu Zunfeng" က " torsional heat cooling " ၏ နိယာမကို အခြေခံ၍ အချို့သော အမျှင်များကို ဥာဏ်ရည်ထက်မြက်သော အရောင်ပြောင်းလဲသော အထည်များအတွက်လည်း အသုံးပြုနိုင်ကြောင်း ပြောကြားခဲ့သည်။