iPon Hírek

„Űrhűtéssel” csinál hűvöset egy új technológia

Dátum | 2016. 12. 15.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

A Stanford kutatói példátlan mértékű hőmérséklet-csökkentést valósítottak meg a sugárzásos hűtés egy speciális formájával, amelynek során a feleslegesnek ítélt hőt a Föld felszínéről az űrbe juttatták, egy korábbi ötletükhöz hasonló, ám annál jóval hatékonyabb módon. Zhen Chen és kollégái a módszerrel a környezeti hőmérsékletnél 42,2 Celsius fokkal alacsonyabbra hűtöttek egy készüléket (egy apró hősugárzót). Chen szerint az igazán hatásos hűtési megoldások kulcsa, hogy a hűteni kívánt tárgyat az űrrel kell összeköttetésbe hozni, a közvetlen környezettel való hőcserét pedig meg kell szüntetni. A szakértők ezért a hősugárzót egy vákuumkamrába helyezték, amelynek tetején egy speciális ablak kapott helyet. A hő ezen keresztül érte el a légkörön át az űrt. A földi atmoszféra gyakorlatilag zavartalanul átengedi magán a 8–13 mikrométeres infravörös sugárzást, a legtöbb objektum azonban döntően más tartományban sugározza ki az anyaga hőmozgása nyomán jelentkező elektromágneses sugarakat. A stanfordi kísérletet azonban direkt úgy tervezték, hogy a hűteni kívánt pici készülék nagyrészt ebben a tartományban sugározzon, majd az ablak ezeket a sugarakat át is engedje, és így a hő tiszta időben zavartalanul elhagyhassa a légkört.
A kísérlet során a készülék hőmérséklete fél órával a vákuumkamra beüzemelését követően 40 Celsius fokkal csökkent a környező hőmérséklet alá. A következő 24 órában átlagosan 37 fok volt az eltérés a külső levegő hőmérsékletéhez képest, a mért legnagyobb különbség pedig 42,2 Celsius fok volt. A korábbi rekord a sugárzásos hűtésre normál körülmények között 20 Celsius fok volt, ennél jelentősebb hőmérséklet-csökkenést pedig csak nagy magasságban és nagyon alacsony páratartalom mellett sikerült elérni. A rekorderedmények titka a vákuumkamrában és ennek árnyékolásában rejlik, mondja Jeremy Munday, a Marylandi Egyetem kutatója. A szakértők a vákuummal és a közvetlen napfény kizárásával napközben, normál körülmények között is jelentősen fagypont alá tudták vinni az objektum hőmérsékletét.
A technológia a jövőben jól használható lehet az élelmiszerek és a gyógyszerek hűtésére olyan régiókban, ahol a külső hőmérséklet magas, de akár az épületek tetején elhelyezett légkondicionálók esetében is alkalmazható lehet, mondja Chen. A dologban az a legszebb, hogy a folyamatban gyakorlatilag csak a vákuum létrehozása igényel energiát, a hűtés maga azonban ezt követően passzívan zajlik. A technológia legdrágább részét a cink-szelenid anyagú ablak jelenti, amelyet azért használtak, mert ez hatékonyan átengedi az űrt elérni képes infravörös sugarakat. Tekintve azonban, hogy a praktikus alkalmazási lehetőségeket nézve a legtöbb helyzetben nincs szükség ennyire drámai hűtésre, a cink-szelenid az esetek többségében könnyen helyettesíthető lehet valamilyen olcsóbb, a kérdéses infravörös tartományban kevésbé átlátszó anyaggal, mondja Chen. A módszer egyetlen hibája, hogy borult ég esetén nem működik, így nem fogja tudni teljesen leváltani a létező hűtési technológiákat, de ezeket kiegészítve jóval hatékonyabbá teheti a hűtést, állítják a fejlesztők.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

22. RudiSZT3
2016.12.15. 09:38
i7 5960x-et 13 GHz-en le lehet vele hűteni?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
21. gombabacsi
2016.12.15. 09:40
ez szenzációs. túl szenzációs.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
20. KPKG
2016.12.15. 09:45
Na! Ezt csináljuk meg az egész Földdel, és globális felmelegedés megoldva!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
19. noPublicFG gomba...
2016.12.15. 10:35
Hasonló jutott eszembe. Annyira jó technológia, hogy még ötven évre berakják egy fiók mélyére. Még véletlenül se valósítsa meg senki, mert az negatívan hatna a klímát gyártókra. :D
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
18. ZSORRO
2016.12.15. 10:58
Felhős időben miért nem működik? Mert azt a részét értem, hogy a sugarak nem jutnak ki az űrbe, de ez mennyibe befolyásolja a hűtést magát?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
17. errorcode0... ZSORR...
2016.12.15. 11:04
Az infrasugárzást "meleget", a felhők visszaverik. Ezért van az, hogy télen, éjszaka, derült időben, sokkal hidegebb van, mint ha felhős idő lenne.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
16. ChoSimba ZSORR...
2016.12.15. 11:05
Nem csak nem jut ki, hanem visszaverődik. Nem csak ebből, hanem minden más forrásból is.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
15. iponbico
2016.12.15. 11:25
A rakéta meg attól repül, hogy a kilövellő hajtóanyag visszaverődik és az tolja.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
14. ferenczga noPub...
2016.12.15. 11:37
Átállnak vákuumkamra gyártásra... végül is ahhoz is kell kompresszor, vagy mifene...
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
13. ChoSimba iponb...
2016.12.15. 11:59
Ha a rakétába visszajutna a hajtóanyag, akkor igen komoly melegedési problémáid lennének, amelyet a SpaceX például úgy fogalmaz meg igen szépen, hogy "rapid unscheduled disassembly".
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
12. Pandion ZSORR...
2016.12.15. 12:33
Jogos a felvetés! Mivel napos időben működik, felhős időben meg nem, arra következtetek, hogy a felhők "verik" vissza a sugárzást. Namármost ha a vákuumcsőből kijut a sugárzás, eljut egészen a felhőkig, és onnan verődik vissza, akkor ugyan kisebb hatásfokkal, de működnie kéne. Ha nem működik az azt jelenti, hogy a felhőkről 100%-ban annyi verődik vissza a csőre, mint amennyi kisugárzódik, ami nyilván lehetetlenség. Ha feltételezzük, hogy a felhőkről verődik vissza, a visszaverődött sugárzás nagy mértékben szóródik, vagyis legjobb esetben is néhány százaléka jut vissza az eredeti sugárzásnak a csőre, azaz néhány százalékkal kéne, hogy alacsonyabb hatásfokkal működjön felhős időben. A különbség csak annyi lenne, hogy az űr helyett a légkör nagy részében oszlana el a kisugárzott hő. Valami itt nagyon nem stimmel....
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
11. zsabzsab Pandi...
2016.12.15. 13:10
De ha belegondolsz, nem csak ez bocsát kis sugárzást, hanem minden más is. Magyarul minden más sugárzása is visszaverődik. Szóval lehet, hogy az összes többiből pont annyi jut bele, hogy ne tudjon hűlni.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
10. ChoSimba Pandi...
2016.12.15. 13:31
Igen ám, de a felhőről más dolgok leadott hője is visszaverődik és bejut a készülékbe, nem csak a sajátja. Ilyen módon tehát a felhők hősugárzóként működnek.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
9. Pandion ChoSi...
2016.12.15. 14:22
Ebben van valami. De ami bármilyen formában visszakerül a vákuumcsőbe sugárzás, az nem a 8-13 mikronos hullámhosszúságú sugárzás, hanem normál IR hősugárzás, ami mindenhová máshova is érkezik. Namost ha magába a csőbe felhőmentes időben egyáltalán nem jut ilyen hősugárzás vissza, akkor ez azt jelenti, hogy sehova máshova a földkérgen sem jut vissza hősugárzás, vagyis akkor pl egy felhőmentes éjszakán lenne vagy mínusz 40 fok. Ha azt mondja, hogy a felhők okoznak olyan mértékű hővisszaverést, ami teljesen lenullázza-kiegyenlíti azt a kb. 40 fokos különbséget amit felhőmentes időben tud produkálni a cső, akkor ez ugyanúgy érezhető lenne a felszíni hőmérsékleten is, vagyis felhős időben 40 fokkal melegebb kéne, hogy legyen a hőmérséklet mint tiszta égboltkor, mert ha a csőbe annyival több hőt ver vissza a felhő (a dolgok leadott hőjéből) akkor a felszínre mindenhol annyival többet kéne visszasugároznia. Ezen kívül magában a cikkben is ezt írja: "...majd az ablak ezeket a sugarakat át is engedje, és így a hő tiszta időben zavartalanul elhagyhassa a légkört." vagyis egyértelműen arra utal, hogy tiszta időben elhagyja a sugárzás a légkört, viszont felhős időben nem, szót sem ejt más eredetű sugárzásról, csakis arról, hogy ki tudja-e sugározni a hőt az űrbe vagy nem, vagyis megint ott vagyunk, hogy mi van ha "csak" a felhőkig tudja kisugározni?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
8. ChoSimba Pandi...
2016.12.15. 14:35
Az infravörös sávnak csak egy része a 8-13um, ennél jóval nagyobb spektrumot fed le. És a környezet is ebben a nagy spektrumban adja le a hőjét.
A 8-13 között csak egy részét adja le, de ez érezhető is, mert a felhőtlen éjszakák során elég rendes lehűlés is van odakint, ha még nem tűnt volna fel eddig
Ha csak itt sugározna a természet, akkor természetesen megfagynánk.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
7. Asagrim ChoSi...
2016.12.15. 15:03
"rapid unscheduled disassembly"

Nem akartam elhinni, rákeresek, és tényleg! Sírok!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
6. ChoSimba Asagr...
2016.12.15. 15:07
Én is sírtam, van humorérékük
Mondjuk ez már a drónhajóik elnevezésén is meglátszik.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
5. Pendra37
2016.12.15. 20:36
Huhh, ennek neki kellett futnom parszor, hogy ertelmezni tudjam.
Tehat adott egy vakumkamra, amibe beletettek egy specialis modon hot leado dolgot. Az pedig, hogy, hogy sem kisugarozta magabol az energiat. Mivel a vakum tokeletes hoszigetelo ezert a kornyezet hojet nem tudta atvenni. Miutan arnyekoltak, a direkt napsugarzas sem melegitette fel. Mivel felhok sem voltak, ezert az adott tartomanyban visszaverodo sugartak sem melegitettek. Ergo elerte azt a pontot, amikor az osszes energiat ki tudta sugarozni magabol infraban aztan megallt.

Apro szepseghiba, hogy a targy labakon all, amit a vakumkamra belso falahoz rogzitettek. A vakumkamra anyaga viszont vezeti a hot es a kulseje kapcsolatban all a legkorrel tehat nem tokeletes az izolacio.

A nagyobb szepseghiba, hogy a vakum eloallitasa es fenntartasa azert nem olcso egy egyszeru folyamat. Megfelelo anyagok, tokeletes tomitesek a minimum. Aztan ugye kell egy nagyteljesitmenyu szivattyu, ami kiszivja a levegot lezaras utan. Kedves, hogy gyogyszerek tarolasara akarjak hasznalni, de a gyogyszer olyan, hogy neha hozza kell ferni. Ergo kell egy egyszeruen nyithato ajto es zarhato ajto, ami tokeletesn szigetelt. Ha napjaban 2x kell valami belole, akkor 2x kell nyitni, csukni, vakumozni. Az allando nyomas valtozas pedig anyagfaradast okoz. A vakum meg olyan, hogy vagy mindig tokeletes 100% a szigeteles, vagy nincs vakum. A legaprobb serules vagy repedes barhol es lehet szerelgetni
Vajon ipari meretben eleg gyorsan tudja-e cserelni a hot? Az atvezetett extra hutoanyag keringeto csovek mellett is fenn tudjak-e tartani a vakumot?

Nekem ez most egy bonyolult es nagyon serulekeny rendszernek tunik. Es akkor meg nem beszeltunk a "csak tiszta egboltnal mukodik" korlatozasrol.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2016.12.15. 22:53
Üdv!
Az Intelben nem vagyok biztos de az AMD tuti rámozdul, faraghatod a lyukat a tetőre
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. Szefmester Pendr...
2016.12.16. 08:47
Azokat a lábakat elő lehet állítani olyan anyagból ami minimálisan vezeti csak a hőt. (lásd űrsikló hőpajzsa)
A nyitogatási résszel egyet értek.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. ChoSimba
2016.12.16. 09:23
Számomra csak az a kérdés, hogy hogyan érik el hogy a cucc csak 8-13um között adja le a hőt ? Valami spec bevonattal, ami csak itt sugároz ?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. Renhoek Pendr...
2016.12.17. 16:12
Szeriintem itt annyi a lényeg, hogy a lábakon keresztül viszünk be hőcserélő folyadékot. Nem kell az egész gyógyszeres dobozt vákuumba helyezni, azon csak átvezetjük a lehűtött folyadékot. Csak a vákuumkamrát kell vákuum alá helyezni, ahol a folyadék átadja a hőt a hősugárzónak. Akár lehet kombinálni a hagyományos technikákkal. Itt az a kérdés, hogy milyen gyorsan adná le, meddig kell várni míg lecsökken a hőmérséklete.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!