پمپ خنک‌کننده ساخته شده از لایه‌های نازک دما را تا ۱۶ درجه کاهش می‌دهد و می‌تواند لوازم پوشیدنی را تغییر دهد
یک نوآوری جدید در زمینه خنک‌سازی که توسط دانشمندان توسعه یافته است، از طریق لایه‌های نازک فیلم به صورت پیوسته حرارت را پمپاژ می‌کند. این طراحی بر اساس اثر الکتروکالریک است که در آن یک میدان الکتریکی باعث تغییر موقت دمای مواد می‌شود.
این نمونه اولیه که توسط دانشمندان مواد از دانشگاه UCLA توسعه داده شده است می‌تواند به طور پیوسته دماهای محیطی اطراف خود را تا ۱۶ درجه فارنهایت کاهش دهد و در نهایت دمای منبع حرارت را پس از حدود ۳۰ ثانیه تا ۲۵ درجه کاهش دهد.
چی‌بیگ پی، استاد علم مواد و مهندسی در دانشکده مهندسی ساموئلی UCLA، اظهار داشت که هدف بلندمدت آن‌ها توسعه این فناوری برای لوازم پوشیدنی خنک‌کننده است که راحت، مقرون‌به‌صرفه، قابل‌اعتماد و کارآمد از نظر انرژی باشد، به ویژه برای افرادی که در محیط‌های بسیار گرم به مدت طولانی کار می‌کنند.
مواد از نوع پشته دایره‌ای شامل شش فیلم نازک پلیمری تشکیل شده است
پی افزود: "همانطور که دماهای متوسط با تغییرات اقلیمی افزایش می‌یابد، مقابله با گرما به یک مشکل بهداشتی حیاتی تبدیل می‌شود. ما به انواع راه‌حل‌ها برای این مشکل نیاز داریم و این می‌تواند پایه‌ای برای یکی از آن‌ها باشد."
دانشمندان فاش کردند که ماده تجربی از نوع پشته دایره‌ای شامل شش فیلم نازک پلیمری تشکیل شده است که قطر کمتر از یک اینچ و ضخامت یک‌چهارم اینچ برای کل پشته است. هر لایه با نانولوله‌های کربنی در هر دو طرف پوشیده شده است. نتیجه آن است که ماده فرومغناطیس می‌شود، به این معنی که در هنگام اعمال یک میدان الکتریکی شکل آن تغییر می‌کند.
هنگامی که میدان الکتریکی دستگاه روشن می‌شود، لایه‌های پشته‌ای به صورت جفتی بر هم فشرده می‌شوند. وقتی برق خاموش می‌شود، جفت‌های پشته‌ای از هم جدا شده و سپس بر لایه‌های همجوار مجاور تأثیر می‌گذارند. طبق یک اطلاعیه مطبوعاتی، این فرآیند متناوب تکرار می‌گردد و عمل آبشار مانند خود به صورت پیوسته حرارت را لایه به لایه پمپاژ می‌کند.
فیلم‌های پلیمر از یک مدار برای انتقال بارها استفاده می‌کنند
هان‌شیانگ وو، یکی از نویسندگان مشترک مطالعه و پژوهشگر فوق‌دکترا در آزمایشگاه پی، اظهار داشت که فیلم‌های پلیمری از یک مدار برای انتقال بارها بین جفت‌های لایه‌های پشته‌ای استفاده می‌کنند که این امر باعث می‌شود دستگاه سرمایشی انعطاف‌پذیر بازده بیشتری نسبت به دستگاه‌های تهویه هوا داشته باشد.
دانشمندان اصرار داشتند که فناوری سرمایشی سنتی بر تهویه هوا و یخچال تکیه می‌کند که نیاز به فشرده‌سازی بخار دارند که نه تنها بخش زیادی از انرژی را مصرف می‌کند، بلکه از دی‌اکسید کربن به عنوان سردکننده استفاده می‌کنند. دستگاه جدید طراحی ساده‌تری دارد که نیازی به سردکننده‌های مولّد گازهای گلخانه‌ای یا مایعات ندارد. این دستگاه منحصراً با برق عمل می‌کند که وقتی از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند پنل‌های خورشیدی تولید شود، می‌تواند پایدار باشد.
ونژونگ یان، پژوهشگر فوق‌دکترا در مهندسی مکانیک، بیان کرد که این دستگاه خنک‌کننده مواد پیشرفته را با یک ساختار مکانیکی زیبا تلفیق کرده تا توسط توکاری عملکرد در ساختارش، خنک‌کننده کارآمد از نظر انرژی ارائه دهد، و پیچیدگی، مصرف انرژی و نیازهای محاسباتی را کاهش دهد.
پی خاطرنشان کرد که خنک‌کننده الکتروکالریک برای لوازم پوشیدنی نسل بعدی که می‌تواند ما را در شرایط سخت خنک نگه دارد ایده‌آل خواهد بود. پی گفت: "این می‌تواند برای خنک‌کردن الکترونیک با اجزای انعطاف‌پذیر نیز استفاده شود."
