日本研究人员使用石墨烯形成环保制冷系统的新方法

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来自东北大学,日产汽车,信州大学和冈山大学的研究人员利用石墨烯在寻求用天然制冷剂(如水和酒精)取代制冷系统中的氢氟烃方面取得了重大发现。

石墨烯取代制冷系统中的氢氟碳化合物图像


他们的研究涉及通过纳米海绵进行液 - 气相变,纳米海绵是一种柔软的弹性材料,配有小于10纳米的小纳米孔。他们的研究结果可能会使更有效的制冷剂更加环保。

传统的系统,如广泛用于空调和冰箱的系统,使用氢氟烃作为制冷剂。但是,氢氟烃污染物超强,与全球变暖潜能比二氧化碳高出约1300倍2

研究小组成功地使用纳米海绵进行了力驱动的液 - 气相变。当挤压正常的湿海绵时,预计会出现水。然而,当使用孔径小于10纳米的纳米海绵时,会出现不同的现象。即使在低压下,海绵也会保留其液体。

然而,当施加力时,排出的液体立即蒸发成气体。此外,随着海绵恢复其自然形状,它将液体中的气体再次吸收到纳米孔中。

到目前为止,研究人员尚未进行纳米多孔材料的挤压过程,因为传统材料太难以变形。然而,该团队通过创建自己的柔软,弹性,纳米多孔材料来避开这种情况,这些材料由单层石墨烯壁组成。他们使用设计用于监测施加机械力时液 - 气相变的设备来测量其结果。

该团队在开发软纳米多孔材料后考虑了挤压方法。但即使他们无法预见他们的预测会在第一次尝试时成为现实。

迄今为止,只有两种方法将捕获的液体转化为气体:加热和降低气相压力。挤压方法提供了第三种方式,在物理化学领域产生了新的主题,为更加环保的制冷系统铺平了道路


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