Elektrokalorik etki - Electrocaloric effect

elektrokalorik etki bir malzemenin uygulanan bir elektrik alanı altında tersine çevrilebilir bir sıcaklık değişimi gösterdiği bir fenomendir. Genellikle fiziksel tersi olarak kabul edilir. piroelektrik etki. İle karıştırılmamalıdır Termoelektrik etki (özellikle Peltier etkisi ), bir akım iki farklı iletken ile bir elektrik bağlantı noktasından geçirildiğinde bir sıcaklık farkının meydana geldiği.

Etkinin altında yatan mekanizma tam olarak oluşturulmamıştır; özellikle farklı ders kitapları çelişkili açıklamalar verir.[1] Bununla birlikte, herhangi bir izole (adyabatik) sıcaklık değişikliğinde olduğu gibi, etki, voltajın yükselmesi veya düşürülmesinden gelir. entropi sistemin.[2] ( manyetokalorik etki benzer, ancak daha iyi bilinen ve anlaşılan bir fenomendir.)

Elektrokalorik malzemeler 1960'larda ve 1970'lerde önemli bilimsel ilginin odağıydı, ancak elektrokalorik etkiler pratik uygulamalar için yetersiz olduğundan ticari olarak istismar edilmedi, en yüksek yanıt 750 uygulamalı potansiyelin altında 2,5 santigrat derecedir. volt.[1]

Mart 2006'da dergide yer aldı Bilim malzemenin o ince filmleri PZT (karışımı öncülük etmek, titanyum, oksijen ve zirkonyum ) 220 ° C (430 ° F) ortam sıcaklığında 480 kV / cm elektrik alan değişikliği için ~ 12 K (12 ° C) kadar soğuyan materyallerle şimdiye kadar bildirilen en güçlü elektrokalorifik tepkiyi gösterdi. .[1] Cihaz yapısı, çok daha kalın bir alt tabakanın üzerinde ince bir filmden (PZT) oluşuyordu, ancak 12 K rakamı yalnızca ince filmin soğumasını temsil ediyordu. Böyle bir aygıtın net soğutması, bağlandığı alt tabakanın ısı kapasitesi nedeniyle 12 K'den daha düşük olacaktır.

Aynı doğrultuda, 2008'de, bir ferroelektrik polimerin, oda sıcaklığına yakın 12 K soğutma sağlayabildiği de gösterildi.[3]

Bu yeni, daha büyük yanıtlarla, pratik uygulamalar daha olası olabilir, örneğin bilgisayar soğutması veya piller.[4]

daha fazla okuma

  • Scott, J.F. (2011). "Elektrokalorik Malzemeler". Malzeme Araştırmalarının Yıllık Değerlendirmesi. 41: 229–240. Bibcode:2011AnRMS..41..229S. doi:10.1146 / annurev-matsci-062910-100341.

Referanslar

  1. ^ a b c A. S. Mischenko; et al. (Mart 2006). "İnce Film PbZr0.95Ti0.05O3'te Dev Elektrokalorik Etki". Bilim. 311 (5765): 1270–1271. arXiv:cond-mat / 0511487. Bibcode:2006Sci ... 311.1270M. doi:10.1126 / science.1123811. PMID  16513978.
  2. ^ Reif'e bakın
  3. ^ Neese, B .; Chu, B .; Lu, S.-G .; Wang, Y .; Furman, E .; Zhang, Q.M (2008). "Oda Sıcaklığına Yakın Ferroelektrik Polimerlerde Büyük Elektrokalorik Etki". Bilim. 321 (5890): 821–823. Bibcode:2008Sci ... 321..821N. doi:10.1126 / science.1159655. PMID  18687960., alternatif web bağlantısı.
  4. ^ Fairley, Peter (14 Eylül 2017). "Cebinizdeki Katı Hal Buzdolabı". IEEE Spektrumu. Alındı 15 Eylül 2017.