Refrigerador elastocalórico eficiente movido a rolos

O resfriamento elastocalórico passou por um rápido desenvolvimento na última década devido ao seu potencial de reformar a indústria de refrigeração. Embora o refrigerante elastocalórico em estado sólido seja isento de emissões, a eficiência dos sistemas de resfriamento elastocalórico de última geração ainda não é suficiente para reduzir as emissões de carbono durante a operação. Neste estudo, dobramos o coeficiente de desempenho, a métrica de eficiência mais comumente usada, por meio da sinergia de avanços a nível de material no TiNiCu e do mecanismo acionado a rolos a nível de sistema capaz de recuperar energia cinética. A nível de materiais, uma melhoria de 125% no coeficiente de desempenho é ilustrada no TiNiCu em comparação com o NiTi, potencializada pela transformação martensítica B2-B19 com melhor compatibilidade de rede e o endurecimento da fronteira de grão proveniente da estrutura nanocristalina. A nível de sistema, devido ao momento angular devidamente dimensionado nas partes rotativas, uma eficiência de recuperação de trabalho de 78% é relatada, transcendendo o limite teórico anteriormente inatingível sem recuperação de energia cinética. Essa confluência de inovações materiais e mecânicas impulsiona os sistemas de resfriamento elastocalórico para um novo domínio de eficiência e pavimenta o caminho para sua aplicação prática. O resfriamento elastocalórico é uma tecnologia de resfriamento emergente. Este trabalho desenvolve um protótipo elastocalórico baseado em uma liga ternária TiNiCu usando um mecanismo movido a rolos para recuperação parcial de energia cinética. O protótipo alcançou uma melhoria de 125% no coeficiente de desempenho do material e uma eficiência de recuperação de trabalho de 78%.