Китайские исследователи разработали усовершенствованный керамический материал для твердотельного охлаждения

Исследование направлено на решение ключевой проблемы в области электрокалорического охлаждения: поиск материалов, которые обеспечивают как эффективное охлаждение, так и стабильную работу в широком диапазоне температур. Большинство существующих материалов показывают хорошие результаты только в узком диапазоне температур, что ограничивает их практическое применение. Новая керамика, разработанная командой, хорошо работает в более широком диапазоне — примерно от 30 до 80 °C — и демонстрирует стабильные результаты, что делает её подходящей для повседневного применения в таких областях, как электроника и бытовые системы охлаждения.

Учёные добились этого, точно настроив состав материала и тщательно контролируя внутреннюю структуру в процессе производства. Такой двойной подход позволил им улучшить реакцию материала на охлаждение и сохранить стабильность при многократном использовании. В ходе лабораторных испытаний керамика продемонстрировала изменение температуры до 3,9 °C при воздействии электрического поля — значительный результат для этого типа технологии.

По словам исследователей, этот прорыв может способствовать разработке более компактных, энергоэффективных и экологически чистых систем охлаждения, которые не зависят от традиционных хладагентов, часто способствующих выбросам парниковых газов. Их следующая цель — адаптировать технологию для использования в реальных устройствах с помощью усовершенствованных методов производства и системной интеграции.

«Это исследование открывает новые возможности для создания экологичных решений в области охлаждения», — заявили авторы. «Наша керамика сочетает в себе высокую производительность и температурную стабильность, что делает ее перспективным материалом для будущих систем твердотельного охлаждения».