Системы скрученных тросов могут стать центральным ядром нового поколения холодильников

Команда исследователей из Университета штата Техас (США) под руководством Рэя Боумэна изучила перспективы «эластокалорического охлаждения». Это явление известно с 19 века, когда началось широкое применение каучука. Ученые поняли, что в растянутой резиновой ленте формируется напряжение, из-за чего она нагревается, но если ее отпустить – резина быстро остынет. Боугман предложил усилить процесс, чтобы создать новый тип холодильников.

Очевидно, что чем больше напряжение, тем выше отдача тепла, поэтому ученые не только растянули резиновые волокна, но и дополнительно скрутили их. Настолько, что получили «суперскрученные» или «твистокалористические» конструкции. Термин «твист» как раз и означает «кручение». Быстрое скручивание с последующим отпусканием дало охлаждение поверхности материала на 16,4 °C.

Твистокалористическое охлаждение прекрасно работает и при использовании лески или никель-титановой проволоки, охлаждение достигает 5,1 °C и 17° C, соответственно. Следующим логичным шагом было соединение нескольких волокон в единое целое, и такая конструкция из четырех предварительно скрученных проволочных пучков при отпуске охладилась на 20,8 °C. Будучи помещенной внутрь емкости с водой, она охладила ее на 7,7 °C – налицо возможность передачи энергии и создания холодильника.

Пока что это экспериментальная технология, и о создании реальных твистокалористических систем речи не идет. Но у нее есть интересные перспективы – например, возможность разработки сугубо механических криогранат. На заводе пучки из инновационных материалов закручивают до предела, на конструкцию ставится чека-контролер, при выдергивании которой начинается раскручивание с мгновенным охлаждением окружающей среды. Такие простые и многоразовые устройства могли бы найти широкое применение, например, при тушении пожаров – ими можно просто забросать очаг возгорания с мультикоптера.