發布日期 2019 年 03 月 14 日 20:23

德國薩爾蘭大學（Saarland University）研究團隊開發出一種加熱 / 冷卻系統的原型，透過對鎳鈦合金線束加壓和放鬆的控制，便能夠以熱泵（Heat Pump）2 倍的效率或空調 3 倍的效率來加熱、冷卻空氣，由於過程中並不需要用到冷媒，使用上並不會對環境造成負擔。

一些金屬合金具有被稱為「形狀記憶」（shape-memory）的特殊性質，變形後在一定條件下便能回復原始形狀，而鎳鈦合金便是這種記憶合金之一，這種金屬在彎曲變形時會吸收大量的熱量，接著在條件足以恢復正常形狀時釋放出熱量，兩者間的溫度差異可以高達 20°C。

研究團隊便是利用了鎳鈦合金的特性設計出這款加熱 / 冷卻系統的原型「Q」。系統的概念非常簡單，鎳鈦合金的線束被放入同心圓柱內，透過巧妙的設計，線束在通過一側時彎曲變形，並會開始從空氣中吸收熱量並將其儲存，而在旋轉至另一側時，周遭條件會讓線束得以回覆原狀，並將熱量「放置」給另一側。

空氣會在獨立的兩側吹拂過合金線束，其中一側空氣會被加熱，而另一側空氣則會被冷卻，使得 Q 裝置可以作為熱泵或空調來運作。

團隊一直在測試這種裝置，來找出合金線的最大載荷、轉速以及線束中該綑綁的合金線數量，才能在給定的能量下創造出可能的最大熱度差異，而結果也令團隊非常感到興奮。據估計，系統的加熱冷卻功率比系統運作所需的機械功率高出近 30 倍，這也使新系統能以熱泵 2 倍、空調 3 倍的效率來加熱冷卻空氣。

薩爾蘭大學智慧金屬主席 Stefan Seelecke 表示，由於新技術的傳熱機制並不使用液體或蒸汽，空調系統中的空氣可以直接冷卻而無需中間換熱器，人們也不必使用無洩漏的高壓管道，因此也不會對氣候造成危害。

當然，鎳鈦合金逆循環空調可以持續多久還有待證明，但這看起來確實是一項令人興奮的技術，除了能夠減少加熱冷卻時的能源消耗，不需使用冷媒也意味著不會對氣候造成危害，在讓溫度適宜之餘也能達到環保的成效。

https://newatlas.com/shape-memor ... ting-cooling/58837/

形狀記憶合金的應用非常廣泛，從眼鏡框到魔術胸罩，現在還可以應用到冷卻系統，真是個神奇的材料！

青藏鐵路好像就是運用類似技術避免軌道變型