Den kølende effekt incused af sandwiched nanosvamp. Kredit:Hirotomo Nishihara
Et forskerhold fra Tohoku University, Nissan Motor Co., Shinshu Universitet, og Okayama University gjorde en banebrydende opdagelse i søgen efter at erstatte hydrofluorcarboner i kølesystemer med naturlige kølemidler såsom vand og alkohol. Deres undersøgelse involverede at udføre en væske-til-gas faseovergang via en nanosvamp, en blød, elastisk materiale udstyret med små nanoporer mindre end 10 nanometer. Deres resultater kunne føre til mere effektive kølemidler med et mindre CO2-fodaftryk.
Køleanlæg er meget udbredt i klimaanlæg og køleskabe. Konventionelle systemer bruger hydrofluorcarboner som kølemiddel. Imidlertid, hydrofluorcarboner er superforurenende stoffer. Deres globale opvarmningspotentiale er omkring 1300 gange højere end CO2 2 .
Holdet af forskere gennemførte med succes en kraftdrevet væske-til-gas faseovergang ved hjælp af en nanosvamp. Når en normal, våd svamp presses, naturligt, vand forventes at komme ud. Imidlertid, ved brug af en nanosvamp med en porestørrelse på under 10 nanometer, et andet fænomen opstår. Selv under lavt tryk, svampen bevarer sin væske.
Når man anvender kraft, imidlertid, den udstødte væske fordamper straks til gas. Desuden, efterhånden som svampen vender tilbage til sin naturlige form, det adsorberer gassen som en væske ind i nanoporerne igen.
Indtil nu, forskere har ikke udført klemmeprocessen af nanoporøse materialer, fordi konventionelle materialer er for hårde til at blive deformeret. Alligevel, holdet omgik dette ved at skabe deres egne bløde, elastik, nanoporøse materialer, bestående af et enkelt lag af grafenvægge. De målte deres resultater ved hjælp af et hjemmelavet udstyr designet til at overvåge væske-gas faseovergang, når der påføres mekanisk kraft.
Holdet tænkte på klemmemetoden efter at have udviklet bløde nanoporøse materialer. Men selv de kunne ikke forudse, at deres forudsigelse blev til virkelighed ved første forsøg.
Til dato, der har kun været to metoder til at omdanne indesluttet væske til gas:opvarmning, eller sænkning af gasfasetrykket. Klemningsmetoden giver en tredje måde, skabe et nyt tema inden for fysisk kemi og bane vejen for mere miljøvenlige køleanlæg. Seje ting!
Sidste artikelHøje reaktionshastigheder selv uden ædle metaller
Næste artikelUdgravning af sød kartoffel proteom